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统计无向图中无法互相到达点对数
给你一个整数 n ,表示一张 无向图 中有 n 个节点,编号为 0 到 n - 1 。同时给你一个二维整数数组 edges ,其中 edges[i] = [a i , b i ] 表示节点 a i 和 b i 之间有一条 无向 边。 请你返回 无法互相到达 的不同 点对数目 。 示例 1: 输入: …
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题型
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代码语言
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相关题
当前训练重点
中等 · 图·DFS·traversal
答案摘要
对于无向图中的任意两个节点,如果它们之间存在一条路径,那么它们之间就是互相可达的。 因此,我们可以通过深度优先搜索的方式,找出每一个连通分量中的节点个数 ,然后将当前连通分量中的节点个数 与之前所有连通分量中的节点个数 相乘,即可得到当前连通分量中的不可达点对数目 $s \times t$,然后将 加到 中。继续搜索下一个连通分量,直到搜索完所有连通分量,即可得到答案。
Interview AiBoxInterview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 图·DFS·traversal 题型思路
题目描述
给你一个整数 n ,表示一张 无向图 中有 n 个节点,编号为 0 到 n - 1 。同时给你一个二维整数数组 edges ,其中 edges[i] = [ai, bi] 表示节点 ai 和 bi 之间有一条 无向 边。
请你返回 无法互相到达 的不同 点对数目 。
示例 1:

输入:n = 3, edges = [[0,1],[0,2],[1,2]] 输出:0 解释:所有点都能互相到达,意味着没有点对无法互相到达,所以我们返回 0 。
示例 2:

输入:n = 7, edges = [[0,2],[0,5],[2,4],[1,6],[5,4]] 输出:14 解释:总共有 14 个点对互相无法到达: [[0,1],[0,3],[0,6],[1,2],[1,3],[1,4],[1,5],[2,3],[2,6],[3,4],[3,5],[3,6],[4,6],[5,6]] 所以我们返回 14 。
提示:
1 <= n <= 1050 <= edges.length <= 2 * 105edges[i].length == 20 <= ai, bi < nai != bi- 不会有重复边。
解题思路
方法一:DFS
对于无向图中的任意两个节点,如果它们之间存在一条路径,那么它们之间就是互相可达的。
因此,我们可以通过深度优先搜索的方式,找出每一个连通分量中的节点个数 ,然后将当前连通分量中的节点个数 与之前所有连通分量中的节点个数 相乘,即可得到当前连通分量中的不可达点对数目 ,然后将 加到 中。继续搜索下一个连通分量,直到搜索完所有连通分量,即可得到答案。
时间复杂度 ,空间复杂度 。其中 和 分别是节点数和边数。
class Solution:
def countPairs(self, n: int, edges: List[List[int]]) -> int:
def dfs(i: int) -> int:
if vis[i]:
return 0
vis[i] = True
return 1 + sum(dfs(j) for j in g[i])
g = [[] for _ in range(n)]
for a, b in edges:
g[a].append(b)
g[b].append(a)
vis = [False] * n
ans = s = 0
for i in range(n):
t = dfs(i)
ans += s * t
s += t
return ans
复杂度分析
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 时间 | complexity depends on traversal: O(n + m) using DFS/BFS or Union Find, where n is nodes and m is edges. Space complexity is O(n + m) for adjacency lists and O(n) for tracking visited nodes or component parents. |
| 空间 | Depends on the final approach |
面试官常问的追问
外企场景- question_mark
Check if the candidate identifies that the graph may be disconnected.
- question_mark
Watch if DFS, BFS, or Union Find is applied correctly to count connected components.
- question_mark
See if the candidate multiplies component sizes instead of iterating all pairs to avoid TLE.
常见陷阱
外企场景- error
Counting all pairs without considering component separation leads to wrong answers and TLE.
- error
Failing to mark visited nodes can double-count pairs or miss components.
- error
Assuming a connected graph ignores disconnected components and undercounts unreachable pairs.
进阶变体
外企场景- arrow_right_alt
Return unreachable pairs in a directed graph with similar DFS/BFS strategies.
- arrow_right_alt
Count unreachable triplets of nodes instead of pairs, using combinatorial sums of component sizes.
- arrow_right_alt
Handle dynamic graph updates where edges are added or removed and track unreachable pairs incrementally.