有向无环图及其应用(拓扑排序)
// func7-1.cpp algo7-4.cpp和algo7-5.cpp要调用 void FindInDegree(ALGraph G,int indegree[]) { // 求顶点的入度,算法7.12、7.13调用 int i; ArcNode *p; for(i=0;i<G.vexnum;i++) indegree[i]=0; // 赋初值 for(i=0;i<G.vexnum;i++) { p=G.vertices[i].firstarc; while(p) { indegree[p->data.adjvex]++; p=p->nextarc; } } }
// algo7-4.cpp 输出有向图的一个拓扑序列。实现算法7.12的程序 #include"c1.h" #define MAX_NAME 5 // 顶点字符串的最大长度 typedef int InfoType; typedef char VertexType[MAX_NAME]; // 字符串类型 #include"c7-21.h" // 邻接表存储结构 #include"bo7-2.cpp" // 邻接表存储结构的基本操作 #include"func7-1.cpp" typedef int SElemType; // 栈元素类型 #include"c3-1.h" // 顺序栈的存储结构 #include"bo3-1.cpp" // 顺序栈的基本操作 Status TopologicalSort(ALGraph G) { // 有向图G采用邻接表存储结构。若G无回路,则输出G的顶点的一个拓扑序列并返回OK, // 否则返回ERROR。算法7.12 int i,k,count=0; // 已输出顶点数,初值为0 int indegree[MAX_VERTEX_NUM]; // 入度数组,存放各顶点当前入度数 SqStack S; ArcNode *p; FindInDegree(G,indegree); // 对各顶点求入度indegree[],在func7-1.cpp中 InitStack(S); // 初始化零入度顶点栈S for(i=0;i<G.vexnum;++i) // 对所有顶点i if(!indegree[i]) // 若其入度为0 Push(S,i); // 将i入零入度顶点栈S while(!StackEmpty(S)) // 当零入度顶点栈S不空 { Pop(S,i); // 出栈1个零入度顶点的序号,并将其赋给i printf("%s ",G.vertices[i].data); // 输出i号顶点 ++count; // 已输出顶点数+1 for(p=G.vertices[i].firstarc;p;p=p->nextarc) { // 对i号顶点的每个邻接顶点 k=p->data.adjvex; // 其序号为k if(!(--indegree[k])) // k的入度减1,若减为0,则将k入栈S Push(S,k); } } if(count<G.vexnum) // 零入度顶点栈S已空,图G还有顶点未输出 { printf("此有向图有回路\n"); return ERROR; } else { printf("为一个拓扑序列。\n"); return OK; } } void main() { ALGraph f; printf("请选择有向图\n"); CreateGraph(f); // 构造有向图f,在bo7-2.cpp中 Display(f); // 输出有向图f,在bo7-2.cpp中 TopologicalSort(f); // 输出有向图f的1个拓扑序列 }
代码的运行结果如下:
请选择有向图
请输入G的类型(有向图:0,有向网:1,无向图:2,无向网:3): 0(见图762)
请输入G的顶点数,边数: 6,8
请输入6个顶点的值(<5个字符):
V1 V2 V3 V4 V5 V6
请顺序输入每条弧(边)的弧尾和弧头(以空格作为间隔):
V1 V2
V1 V3
V1 V4
V3 V2
V3 V5
V4 V5
V6 V4
V6 V5
有向图(见图763)
6个顶点:
V1 V2 V3 V4 V5 V6
8条弧(边):
V1→V4 V1→V3 V1→V2
V3→V5 V3→V2
V4→V5
V6→V5 V6→V4
V6 V1 V3 V2 V4 V5 为一个拓扑序列。
图764 显示了运行algo7-4.cpp 的过程。其中的S 栈也可用队列代替,这样将输出
一个不同的拓扑序列。
每当夜深人静的时候,想想今天发生了什么,失去了什么,得到了什么,做了什么,没做什么,该做什么,不该做什么,明天要做什么!