ACM 模板--邻接表有向图拓扑排序

/*** C++: 无回路有向图(Directed Acyclic Graph)的拓扑排序*      该DAG图是通过邻接表实现的。  ** @author judyge* @date 2014/04/22*/#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstring>
using namespace std;#define MAX 100
// 邻接表
class ListDG
{private: // 内部类// 邻接表中表对应的链表的顶点class ENode{int ivex;           // 该边所指向的顶点的位置ENode *nextEdge;    // 指向下一条弧的指针friend class ListDG;};// 邻接表中表的顶点class VNode{char data;          // 顶点信息ENode *firstEdge;   // 指向第一条依附该顶点的弧friend class ListDG;};private: // 私有成员int mVexNum;             // 图的顶点的数目int mEdgNum;             // 图的边的数目VNode *mVexs;            // 图的顶点数组public:// 创建邻接表对应的图(自己输入)ListDG();// 创建邻接表对应的图(用已提供的数据)ListDG(char vexs[], int vlen, char edges[][2], int elen);~ListDG();// 深度优先搜索遍历图void DFS();// 广度优先搜索（类似于树的层次遍历）void BFS();// 打印邻接表图void print();// 拓扑排序int topologicalSort();private:// 读取一个输入字符char readChar();// 返回ch的位置int getPosition(char ch);// 深度优先搜索遍历图的递归实现void DFS(int i, int *visited);// 将node节点链接到list的最后void linkLast(ENode *list, ENode *node);
};/** 创建邻接表对应的图(自己输入)*/
ListDG::ListDG()
{char c1, c2;int v, e;int i, p1, p2;ENode *node1, *node2;// 输入"顶点数"和"边数"cout << "input vertex number: ";cin >> mVexNum;cout << "input edge number: ";cin >> mEdgNum;if ( mVexNum < 1 || mEdgNum < 1 || (mEdgNum > (mVexNum * (mVexNum-1)))){cout << "input error: invalid parameters!" << endl;return ;}// 初始化"邻接表"的顶点mVexs = new VNode[mVexNum];for(i=0; i<mVexNum; i++){cout << "vertex(" << i << "): ";mVexs[i].data = readChar();mVexs[i].firstEdge = NULL;}// 初始化"邻接表"的边for(i=0; i<mEdgNum; i++){// 读取边的起始顶点和结束顶点cout << "edge(" << i << "): ";c1 = readChar();c2 = readChar();p1 = getPosition(c1);p2 = getPosition(c2);// 初始化node1node1 = new ENode();node1->ivex = p2;// 将node1链接到"p1所在链表的末尾"if(mVexs[p1].firstEdge == NULL)mVexs[p1].firstEdge = node1;elselinkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);}
}/** 创建邻接表对应的图(用已提供的数据)*/
ListDG::ListDG(char vexs[], int vlen, char edges[][2], int elen)
{char c1, c2;int i, p1, p2;ENode *node1, *node2;// 初始化"顶点数"和"边数"mVexNum = vlen;mEdgNum = elen;// 初始化"邻接表"的顶点mVexs = new VNode[mVexNum];for(i=0; i<mVexNum; i++){mVexs[i].data = vexs[i];mVexs[i].firstEdge = NULL;}// 初始化"邻接表"的边for(i=0; i<mEdgNum; i++){// 读取边的起始顶点和结束顶点c1 = edges[i][0];c2 = edges[i][1];p1 = getPosition(c1);p2 = getPosition(c2);// 初始化node1node1 = new ENode();node1->ivex = p2;// 将node1链接到"p1所在链表的末尾"if(mVexs[p1].firstEdge == NULL)mVexs[p1].firstEdge = node1;elselinkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);}
}/* * 析构函数*/
ListDG::~ListDG()
{ENode *node;for(int i=0; i<mEdgNum; i++){node = mVexs[i].firstEdge;while (node != NULL){delete node;node = node->nextEdge;}}delete[] mVexs;
}/** 将node节点链接到list的最后*/
void ListDG::linkLast(ENode *list, ENode *node)
{ENode *p = list;while(p->nextEdge)p = p->nextEdge;p->nextEdge = node;
}/** 返回ch的位置*/
int ListDG::getPosition(char ch)
{int i;for(i=0; i<mVexNum; i++)if(mVexs[i].data==ch)return i;return -1;
}/** 读取一个输入字符*/
char ListDG::readChar()
{char ch;do {cin >> ch;} while(!((ch>='a'&&ch<='z') || (ch>='A'&&ch<='Z')));return ch;
}/** 深度优先搜索遍历图的递归实现*/
void ListDG::DFS(int i, int *visited)
{ENode *node;visited[i] = 1;cout << mVexs[i].data << " ";node = mVexs[i].firstEdge;while (node != NULL){if (!visited[node->ivex])DFS(node->ivex, visited);node = node->nextEdge;}
}/** 深度优先搜索遍历图*/
void ListDG::DFS()
{int i;int *visited;       // 顶点访问标记visited = new int[mVexNum];// 初始化所有顶点都没有被访问for (i = 0; i < mVexNum; i++)visited[i] = 0;cout << "== DFS: ";for (i = 0; i < mVexNum; i++){if (!visited[i])DFS(i, visited);}cout << endl;delete[] visited;
}/** 广度优先搜索（类似于树的层次遍历）*/
void ListDG::BFS()
{int head = 0;int rear = 0;int *queue;     // 辅组队列int *visited;   // 顶点访问标记int i, j, k;ENode *node;queue = new int[mVexNum];visited = new int[mVexNum];for (i = 0; i < mVexNum; i++)visited[i] = 0;cout << "== BFS: ";for (i = 0; i < mVexNum; i++){if (!visited[i]){visited[i] = 1;cout << mVexs[i].data << " ";queue[rear++] = i;  // 入队列}while (head != rear) {j = queue[head++];  // 出队列node = mVexs[j].firstEdge;while (node != NULL){k = node->ivex;if (!visited[k]){visited[k] = 1;cout << mVexs[k].data << " ";queue[rear++] = k;}node = node->nextEdge;}}}cout << endl;delete[] visited;delete[] queue;
}/** 打印邻接表图*/
void ListDG::print()
{int i,j;ENode *node;cout << "== List Graph:" << endl;for (i = 0; i < mVexNum; i++){cout << i << "(" << mVexs[i].data << "): ";node = mVexs[i].firstEdge;while (node != NULL){cout << node->ivex << "(" << mVexs[node->ivex].data << ") ";node = node->nextEdge;}cout << endl;}
}/** 拓扑排序** 返回值：*     -1 -- 失败(由于内存不足等原因导致)*      0 -- 成功排序，并输入结果*      1 -- 失败(该有向图是有环的)*/
int ListDG::topologicalSort()
{int i,j;int index = 0;int head = 0;           // 辅助队列的头int rear = 0;           // 辅助队列的尾int *queue;             // 辅组队列int *ins;               // 入度数组char *tops;             // 拓扑排序结果数组，记录每个节点的排序后的序号。ENode *node;ins   = new int[mVexNum];queue = new int[mVexNum];tops  = new char[mVexNum];memset(ins, 0, mVexNum*sizeof(int));memset(queue, 0, mVexNum*sizeof(int));memset(tops, 0, mVexNum*sizeof(char));// 统计每个顶点的入度数for(i = 0; i < mVexNum; i++){node = mVexs[i].firstEdge;while (node != NULL){ins[node->ivex]++;node = node->nextEdge;}}// 将所有入度为0的顶点入队列for(i = 0; i < mVexNum; i ++)if(ins[i] == 0)queue[rear++] = i;          // 入队列while (head != rear)                // 队列非空{j = queue[head++];              // 出队列。j是顶点的序号tops[index++] = mVexs[j].data;  // 将该顶点添加到tops中，tops是排序结果node = mVexs[j].firstEdge;      // 获取以该顶点为起点的出边队列// 将与"node"关联的节点的入度减1；// 若减1之后，该节点的入度为0；则将该节点添加到队列中。while(node != NULL){// 将节点(序号为node->ivex)的入度减1。ins[node->ivex]--;// 若节点的入度为0，则将其"入队列"if( ins[node->ivex] == 0)queue[rear++] = node->ivex;  // 入队列node = node->nextEdge;}}if(index != mVexNum){cout << "Graph has a cycle" << endl;delete queue;delete ins;delete tops;return 1;}// 打印拓扑排序结果cout << "== TopSort: ";for(i = 0; i < mVexNum; i ++)cout << tops[i] << " ";cout << endl;delete queue;delete ins;delete tops;return 0;
}int main()
{char vexs[] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'};char edges[][2] = {{'A', 'G'}, {'B', 'A'}, {'B', 'D'}, {'C', 'F'}, {'C', 'G'}, {'D', 'E'}, {'D', 'F'}}; int vlen = sizeof(vexs)/sizeof(vexs[0]);int elen = sizeof(edges)/sizeof(edges[0]);ListDG* pG;// 自定义"图"(输入矩阵队列)//pG = new ListDG();// 采用已有的"图"pG = new ListDG(vexs, vlen, edges, elen);pG->print();   // 打印图//pG->DFS();     // 深度优先遍历//pG->BFS();     // 广度优先遍历pG->topologicalSort();     // 拓扑排序return 0;
}

ACM 模板--邻接表有向图拓扑排序相关推荐

ACM 模板--邻接表有向图搜索算法
邻接表图的广度优先搜索深度递归与非递归搜索 /*** C++: 邻接表图** @author judyge* @date 2014/04/19*/#include <iomanip> # ...
邻接表存储 - 拓扑排序算法
拓扑排序:用下面的例子介绍------> ---------------------------------------------------------------------------- ...
2192. 有向无环图中一个节点的所有祖先(邻接表加拓扑排序)
如果直接使用邻接表不记录已经遍历过的数,暴力搜索超超时,所以需要拓扑排序来记录入度为0的点,入度为0时,他之前的父节点已经记录完毕,可以直接加入到他的子节点中. 最后还需要转换结果,从小到大,直接用s ...
ACM模板--邻接表无向图 Prim Kruskal Dijkstra
/*** C++: Dijkstra算法获取最短路径(邻接表)** @author judyge* @date 2014/04/24*/#include <iomanip> #includ ...
ACM 模板--邻接表无向图搜索算法
图的广度优先搜索深度递归与非递归搜索 /*** C++: 邻接表表示的"无向图(List Undirected Graph)"** @author judyge* @date ...
教学计划编制问题(数据结构有向图拓扑排序)
本文对以下教学计划编制问题的解决作出实现,主要使用c语言(带一点cpp),开发环境为codeblocks 17.12,希望对各位读者有所帮助.(源码和数据文件可在主页获取,数据文件需要和exe在同一目 ...
C/C++二级指针概念及应用（有向图的邻接表(拓扑排序)、有向网图的邻接表、树的孩子表示）
目录一.概述例1: 例2: 代码: 二.实例 1.有向图的邻接表(拓扑排序) 2.有向网图的邻接表 3.树的孩子表示一.概述二级指针:指向指针的指针.一般需要修改地址的时候会用到二级指针. 注 ...
图的拓扑排序(AOV网络)
文章目录拓扑排序概念实现邻接表(队列) 邻接矩阵(栈) 总结源代码邻接表邻接矩阵拓扑排序概念拓扑排序是对有向无环图的顶点的一种排序. AOV网络 : 在有向图中, 用顶点表示活动或 ...
【算法】图（一）拓扑排序的实现图的邻接表算法判断是否图G中存在环
文章目录用list来表示图,判断是否存在环邻接表实现拓扑排序用DFS(邻接矩阵) 来实现拓扑排序. 判断无向图顶点是否全部连通判断图G中从顶点u到v是否存在简单路径输出图G中从顶点u到v的所 ...

ACM 模板--邻接表有向图拓扑排序

ACM 模板--邻接表有向图拓扑排序相关推荐

最新文章

热门文章

ACM 模板--邻接表 有向图 拓扑排序

ACM 模板--邻接表 有向图 拓扑排序相关推荐

最新文章

热门文章

ACM 模板--邻接表有向图拓扑排序

ACM 模板--邻接表有向图拓扑排序相关推荐