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6.2 Strenge Zusammenhangskomponenten

Eine strenge Zusammenhangskomponente (sZHK) ist ein maximaler Teilgraph, in dem je zwei Knoten durch gerichtete Wege verbunden sind.


Beispiel:



Ein Algorithmus zur Bestimmung der sZHK in G = (V,E) sieht folgendermaßen aus:

1.
Führe eine Tiefensuche in G durch, wobei die Id eines Knotens vor dem Ende seiner Rekursion vergeben wird (nicht - wie ursprünglich - am Anfang).
2.
Bilde G' durch Umkehrung aller Kanten des Graphen G .
3.
Führe nun eine Tiefensuche in G' durch, wobei man jeweils mit den höchsten Ids aus Phase 1.) beginnt.
4.
Die Tiefensuchebäume aus Phase 3.) sind dann die sZHK vom Graphen G .

Den Beweis der Korrektheit des Verfahrens liefert die folgende Behauptung:


Behauptung:


v,w in einer sZHK von G$\iff$v,w in einem Tiefensuchebaum von G' .


Beweis:


$\Rightarrow$ : v,w in einer sZHK von G .
  $\Rightarrow$ Es existiert ein Weg von v nach w und ein Weg von w nach v in G .
  $\Rightarrow$ Es existiert ein Weg von v nach w und ein Weg von w nach v in G' .
  $\Rightarrow$ Bei Besuch von v wird auch w erreicht und umgekehrt.
  $\Rightarrow$ v und w liegen in einem Tiefensuchebaum von G' .
$\Leftarrow$ : Sei x die Wurzel des Tiefensuchebaums, der v und w enthält.
  $\Rightarrow$ Es existiert ein Weg von v nach x und ein Weg von w nach x in G . Wegen des Weges von v nach x kann v erst nach x besucht worden sein.
  $\Rightarrow$ v wurde während der Bearbeitung von x besucht.
  $\Rightarrow$ Es existiert ein Weg von x nach v in G .
  Analog: $\exists$ Weg von x nach w in G$\iff$v und w sind in einer sZHK.

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