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Strongly Connected Components

Count groups of nodes that can all reach each other.

O que você vai aprender

  • Encontrar grupos de nós alcançáveis entre si
  • Usar a ordem de término do DFS ou valores low-link
  • Trabalhar com grafos direcionados

Problema

In a directed graph with nodes 0..n−1, a strongly connected component is a maximal group of nodes where every node can reach every other. Count the components (Kosaraju's or Tarjan's algorithm).

Implement count_scc(n, edges).

Input

n: The number of nodes. edges: Directed edges as [from, to].

Output

Return the number of components.

Restrições

1 ≤ n ≤ 100,000; 0 ≤ edges ≤ 200,000

Exemplos

Exemplo 1
Entrada:
n = 5
edges = [
    [0, 1],
    [1, 2],
    [2, 0],
    [3, 4]
]

Saída esperada:
expected = 3
Entrada:
long long n = 5;
std::vector<std::vector<long long>> edges = {
    {0, 1},
    {1, 2},
    {2, 0},
    {3, 4}
};

Saída esperada:
long long expected = 3;
Entrada:
long n = 5;
long[][] edges = new long[][] {
    new long[] {0, 1},
    new long[] {1, 2},
    new long[] {2, 0},
    new long[] {3, 4}
};

Saída esperada:
long expected = 3;

Explicação

0, 1, 2 form a cycle (one component); 3 and 4 can't reach each other, so they are separate: 3.

Exemplo 2
Entrada:
n = 3
edges = [
    [0, 1],
    [1, 0],
    [1, 2],
    [2, 1]
]

Saída esperada:
expected = 1
Entrada:
long long n = 3;
std::vector<std::vector<long long>> edges = {
    {0, 1},
    {1, 0},
    {1, 2},
    {2, 1}
};

Saída esperada:
long long expected = 1;
Entrada:
long n = 3;
long[][] edges = new long[][] {
    new long[] {0, 1},
    new long[] {1, 0},
    new long[] {1, 2},
    new long[] {2, 1}
};

Saída esperada:
long expected = 1;

Explicação

All three nodes reach each other: 1.

Como abordar

Tente sozinho primeiro e depois abra uma dica de cada vez.

Dica 1

Um nó só pertence ao mesmo grupo que outro se cada um conseguir alcançar o outro; pense em regiões com alcançabilidade mútua, não em alcançabilidade simples.

Dica 2

Use uma ordem de travessia no grafo original e depois explore o grafo invertido para coletar uma região por vez.

Dica 3

Fique atento à ordem de finalização e aos nós isolados; todo nó deve ser atribuído exatamente uma vez, mesmo sem arestas de entrada ou saída.

Complexidade esperada

tempo O(n + m), espaço extra O(n + m)

Referências

Este desafio foi adaptado para o CodeUtility. Siga o enunciado e as restrições acima.

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