BFS DFS 拓扑排序

拓扑排序步骤：

 》在有向图中选一个没有前驱的顶点（入度为0）且输出。

 》从图中删除该顶点和以它为尾的弧。

 

重复上述两步。

 

 》直至全部顶点均已输出。

 》当前图中不存在无前驱的顶点则说明有向图中存在环。

 

#include <stack>
#include <memory>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <cstring>
#include <cstdio>

using namespace std;

#define MAX  1000//定义图结点的最大个数
int n, m; //n代表顶点数，m代表边数
typedef struct arc_data //边信息
{
    int vex;       //邻接的结点在数组中的编号
    struct arc_data *next;
} arc_data;

struct Node    //顶点信息
{
    arc_data *head;
} adj[MAX];

bool v[MAX]= {false};
int in_count[MAX]; //记录结点入度数的数组

void create( )  //生成图(邻接表实现)
{
    int i;
    memset(in_count, 0, sizeof(int)*(n+1));   //入度数组清零
    for(i=1; i<=n; ++i)  //初始化表头结点
        adj[i].head = NULL;
    for(i=0; i<m; i++)
    {
        int a, b;
        scanf("%d%d", &a, &b);
        in_count[b]++;    // 记录入度值
        arc_data *q;
        q = new arc_data;
        q->vex = b;
        q->next= adj[a].head;  //新边插入邻接表~~
        adj[a].head = q;
    }
}

void topo_sort() //邻接表拓扑排序
{
    stack<int> S;
    arc_data *p ;
    int showNum=0; //记录输出的结点的数目
    for(int i=1; i<=n; ++i)//在in_count数组中找出入度为0的结点，并分别入栈
        if(in_count[i]==0)
            S.push(i); //入度为0的全入栈
    while(!S.empty())
    {

        int v=S.top();
        S.pop();
        printf(" %d", v);
        in_count[v]=-1; //将该点入度调为-1
        ++showNum;
        p=adj[v].head;
        while(p!=NULL) //遍历以v为起点所临接的点
        {
            //结点入度数减1
            --in_count[p->vex];
            if(in_count[p->vex]==0) //入度数为0时入栈
                S.push(p->vex);
            p=p->next;
        }
    }
    puts("");
    if(showNum<n) printf("该图中含有有向环!\n");
}

void dfs(int i)  //邻接表DFS
{
    printf(" %d", i);
    v[i]=true;
    arc_data *p = adj[i].head;
    while(p!=NULL)
    {
        if(!v[p->vex])
        {
            dfs(p->vex);
        }
        p = p->next;
    }
}
void bfs(int i) //邻接表BFS
{
    queue<int> Q;
    Q.push(i);
    v[i]=true;
    while(!Q.empty())
    {
        int j=Q.front();
        Q.pop();
        printf(" %d", j);
        arc_data *p = adj[j].head;
        while(p!=NULL)
        {
            if(!v[p->vex])
            {
                Q.push(p->vex);
                v[p->vex]=true;
            }
            p = p->next;
        }
    }
}
int main()
{
    while(scanf("%d%d", &n, &m)!=EOF)
    {
        create();
        printf("拓扑排序: ");
        topo_sort();
        printf("DFS: ");
        memset(v, 0, sizeof(v));
        for(int i=1; i<=n; i++)  //确保每个顶点都搜一遍
            if(!v[i]) dfs(i);
        puts("");
        printf("BFS: ");
        memset(v, 0, sizeof(v));
        for(int i=1; i<=n; i++)
            if(!v[i]) bfs(i);
        puts("");
    }
    return 0;
}