Time Limit: 1000MS | Memory Limit: 10000K | |
Total Submissions: 32933 | Accepted: 11445 |
Description
Input
Output
Sorted sequence determined after xxx relations: yyy...y.
Sorted sequence cannot be determined.
Inconsistency found after xxx relations.
where xxx is the number of relations processed at the time either a sorted sequence is determined or an inconsistency is found, whichever comes first, and yyy...y is the sorted, ascending sequence.
Sample Input
4 6 A<B A<C B<C C<D B<D A<B 3 2 A<B B<A 26 1 A<Z 0 0
Sample Output
Sorted sequence determined after 4 relations: ABCD. Inconsistency found after 2 relations. Sorted sequence cannot be determined.
题意:
题意:给定一组字母的大小关系判断它们是否能组成唯一的拓扑序列。
算法:拓扑排序:先判断是否有环,再判断是否有序,最后才能判断是否能得出结果。必须遍历完整个图才能知道是否有环!!!第一次做拓扑排序类的题,需要知道几个概念:
拓扑排序:
一.定义
对一个有向无环图(Directed Acyclic Graph简称DAG)G进行拓扑排序,是将G中所有顶点排成一个线性序列,使得图中任意一对顶点u和v,若<u,v> ∈E(G),则u在线性序列中出现在v之前。
通常,这样的线性序列称为满足拓扑次序(Topological Order)的序列,简称拓扑序列。
注意:
1)只有有向无环图才存在拓扑序列;
2)对于一个DAG,可能存在多个拓扑序列;
如:
该DAG的拓扑序列为A B C D或者A C B D
而此有向图是不存在拓扑序列的,因为图中存在环路
二.拓扑序列算法思想
(1)从有向图中选取一个没有前驱(即入度为0)的顶点,并输出之;
(2)从有向图中删去此顶点以及所有以它为尾的弧;
C语言代码实现:(无队列输出)
#include<iostream> #include<stdlib.h> #include<stdio.h> #define MAX 100 usingnamespace std; void toposort(int map[MAX][MAX],int indegree[MAX],int n) { int i,j,k; for(i=0;i<n;i++) //遍历n次 { for(j=0;j<n;j++) //找出入度为0的节点 { if(indegree[j]==0) { indegree[j]--; cout<<j<<endl; for(k=0;k<n;k++) //删除与该节点关联的边 { if(map[j][k]==1) { indegree[k]--; } } break; } } } } int main(void) { int n,m; //n:关联的边数,m:节点数 while(scanf("%d %d",&n,&m)==2&&n!=0) { int i; int x,y; int map[MAX][MAX]; //邻接矩阵 int indegree[MAX]; //入度 memset(map,0,sizeof(map)); memset(indegree,0,sizeof(indegree)); for(i=0;i<n;i++) { scanf("%d %d",&x,&y); if(!map[x][y]) { map[x][y]=1; indegree[y]++; } } toposort(map,indegree,m); } return0; }
差分约束系统:
就是给出一些形如x-y<=b不等式的约束,问你是否满足有解的问题,可以转换成图论里的最短路径问题,下面开始详细介绍下
比如给出三个不等式,b-a<=k1,c-b<=k2,c-a<=k3,求出c-a的最大值,我们可以把a,b,c转换成三个点,k1,k2,k3是边上的权,如图
由题我们可以得知,这个有向图中,由题b-a<=k1,c-b<=k2,得出c-a<=k1+k2,因此比较k1+k2和k3的大小,求出最小的就是c-a的最大值了
根据以上的解法,我们可能会猜到求解过程实际就是求从a到c的最短路径,没错的....简单的说就是从a到c沿着某条路径后把所有权值和k求出就是c -a<=k的一个
推广的不等式约束,既然这样,满足题目的肯定是最小的k,也就是从a到c最短距离...
理解了这里之后,想做题还是比较有困难的,因为题目需要变形一下,不能单纯的算..
首先以poj3159为例,这个比较简单,就是给出两个点的最大差,然后让你求1到n的最大差,直接建图后用bellman或者spfa就可以过了
稍微难点的就是poj1364,因为他给出的不等式不是x-y<=k形式,有时候是大于号,这样需要我们去变形一下,并且给出的还是>,<没有等于,都要变形
再有就是poj1201,他要求出的是最长距离,那就要把形式变换成x-y>=k的标准形式
注意点:
1. 如果要求最大值想办法把每个不等式变为标准x-y<=k的形式,然后建立一条从y到x权值为k的边,变得时候注意x-y<k =>x-y<=k-1
如果要求最小值的话,变为x-y>=k的标准形式,然后建立一条从y到x的k边,求出最长路径即可
2.如果权值为正,用dj,spfa,bellman都可以,如果为负不能用dj,并且需要判断是否有负环,有的话就不存在
拓扑排序的核心思想:
拓扑排序的核心就是每次找入度为0的点 进入输出队列 然后将与此点相连的节点入度减1 重复做当做n-1 次后还有点没进输出队列 那么这些点就是环上的 因为环上的各点入度都为1 没有0的 就不能更新。
AC:
#include <iostream> #include <cstring> #include <cstdio> using namespace std; int indegree[27]; //入度 int map[27][27]; //图 int queue[27]; // 每次找到入度为0的点后,存储要输出的顺序 int TopoSort(int n) //拓扑排序 { int count=0; //记录解空间中零入度顶点的个数 int temp[27]; //对入度顶点备份 int pos; //记录一个零入度顶点的数目 int i,j; int m; //零入度顶点的个数 int flag=1; //flag=1:有序 flag=-1:不能确定 for (i=1; i<=n; i++) { temp[i] = indegree[i]; //备份 } for (i=1; i<=n; i++) //遍历n遍,必须把图全部遍历完(根据当前输入的,尽管map全部初始化为0了,只要根据当前输入的所有条件判断) { m = 0; for (j=1; j<=n; j++) //查找零入度顶点的个数 { if (temp[j] == 0) { m ++; pos = j; //记录一个零入度顶点的位置 } } if (m == 0) //零入度顶点的个数==0:有环 { return 0; } if (m > 1) //零入度顶点的个数>1,说明还有其他两点之间没确定关系,判断是无序(只有1到n个点确定关系,且没有环,根据拓扑排序才能确定有序) { flag=-1; //当知道无序时,并不一定知道该图是否有环,因此要继续遍历,可别急着退出... } queue[count++] = pos; //零入度顶点入队 temp[pos] = -1; //将零入度顶点的入度置为-1 for (j=1; j<=n; j++) //删除以pos为起点的边 { if (map[pos][j] == 1) { temp[j] --; //相应定点的入度减1 } } } return flag; } int main() { int n,m; int sign; //当sign=1时,程序已经得出结果,不需再考虑后面的输入 string str; while (scanf("%d%d",&n,&m) && n!=0 && m!=0) { memset(map,0,sizeof(map)); memset(indegree,0,sizeof(indegree)); sign=0; for (int i=1; i<=m; i++) { cin>>str; if (sign) { continue; //一旦得出结果,对后续的输入置之不理! } int u = str[0]-'A'+1; int v = str[2]-'A'+1; map[u][v] = 1; indegree[v] ++; int s = TopoSort(n); if (s == 0) //有环 { printf("Inconsistency found after %d relations.\n",i); sign=1; } if (s == 1) //有序 { printf("Sorted sequence determined after %d relations: ",i); for (int j=0; j<n; j++) { printf("%c",queue[j]+'A'-1); //根据进队顺序输出字符,整型转字符型 } printf(".\n");//每句话的结尾的点号,记得输出! sign=1; } } if(!sign) //无法得出结果 { printf("Sorted sequence cannot be determined.\n"); } } return 0; }
来源:https://www.cnblogs.com/mingrigongchang/p/6246236.html