유향 그래프의 연결성

그래프의 연결성을 확인하기 위해 순회 알고리즘을 사용하여 모든 노드를 순회하려고 합니다. 순회 완료 후 방문하지 않은 노드가 있으면 그래프가 연결되지 않습니다.

방향 그래프의 경우 연결을 확인하기 위해 모든 노드에서 순회를 시작합니다. 때때로 한 가장자리는 바깥쪽 가장자리만 가질 수 있지만 안쪽 가장자리는 없을 수 있으므로 해당 노드는 다른 시작 노드에서 방문하지 않습니다.

이 경우 순회 알고리즘은 재귀 DFS 순회입니다.

입력 및 출력

Input:
Adjacency matrix of a graph
   0 1 0 0 0
   0 0 1 0 0
   0 0 0 1 1
   1 0 0 0 0
   0 1 0 0 0

Output:
The Graph is connected.     

알고리즘

traverse(u, 방문)

입력: 시작 노드 u와 방문한 노드를 표시하여 방문한 노드를 표시합니다.

출력 - 연결된 모든 정점을 순회합니다.

Begin
   mark u as visited
   for all vertex v, if it is adjacent with u, do
      if v is not visited, then
         traverse(v, visited)
   done
End

연결됨(그래프)

입력: 그래프.

출력: 그래프가 연결되어 있으면 참입니다.

Begin
   define visited array
   for all vertices u in the graph, do
      make all nodes unvisited
      traverse(u, visited)
      if any unvisited node is still remaining, then
         return false
   done
   return true
End

예

#include<iostream>
#define NODE 5
using namespace std;

int graph[NODE][NODE] = {
   {0, 1, 0, 0, 0},
   {0, 0, 1, 0, 0},
   {0, 0, 0, 1, 1},
   {1, 0, 0, 0, 0},
   {0, 1, 0, 0, 0}
};
                                               
void traverse(int u, bool visited[]) {
   visited[u] = true;    //mark v as visited

   for(int v = 0; v<NODE; v++) {
      if(graph[u][v]) {
         if(!visited[v])
            traverse(v, visited);
      }
   }
}

bool isConnected() {
   bool *vis = new bool[NODE];
   //for all vertex u as start point, check whether all nodes are visible or not

   for(int u; u < NODE; u++) {
      for(int i = 0; i<NODE; i++)
         vis[i] = false;    //initialize as no node is visited
               
      traverse(u, vis);
      for(int i = 0; i<NODE; i++) {
         if(!vis[i])    //if there is a node, not visited by traversal, graph is not connected
            return false;
      }
   }
   return true;
}

int main() {
   if(isConnected())
      cout << "The Graph is connected.";
   else
      cout << "The Graph is not connected.";
}

출력

The Graph is connected.