Eine Bridge oder Cut Edge ist eine Kante in einem ungerichteten Graphen, deren Entfernung die Anzahl der Connected Components erhöht.
Unterschied zum Articulation Point
Bridge = kritische Kante
Articulation Point = kritischer KnotenDiscovery und Low-Link
Tarjans DFS verwendet:
disc[u]
low[u]Für eine DFS-Baumkante (u,v) gilt:
low[v] > disc[u]Dann ist (u,v) eine Bridge.
Intuition
Kann der Teilbaum von v keinen Vorfahren von u über eine alternative Back Edge erreichen, ist (u,v) die einzige Verbindung nach oben.
Zyklen
Eine Kante in einem Zyklus ist keine Bridge, weil ein alternativer Weg existiert.
Anwendungen
- Netzwerklinks
- Data-Center-Redundanz
- Verkehrsnetze
- Telekommunikation
- Infrastrukturresilienz
2-edge-connected Graph
Ein zusammenhängender Graph ohne Bridges ist 2-edge-connected.
Komplexität
O(V + E)Fazit
Bridge Detection identifiziert strukturelle Single Points of Failure auf Kantenebene und kann mit DFS und Low-Link-Werten in linearer Zeit durchgeführt werden.