Algorithm: 拓扑排序

こ雲淡風輕ζ 提交于 2020-03-30 04:01:58

摘自百度: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 ∈E(G),则u在线性序列中出现在v之前。

方法:

拓扑排序方法如下:
(1)从有向图中选择一个没有前驱(即入度为0)的顶点并且输出它.
(2)从网中删去该顶点,并且删去从该顶点发出的全部有向边.
(3)重复上述两步,直到剩余的网中不再存在没有前趋的顶点为止.
 
例子:poj1094
 
解法: 摘自http://www.cnblogs.com/pushing-my-way/archive/2012/08/23/2652033.html

题意:给你一些大写字母间的偏序关系,然后让你判断能否唯一确定它们之间的关系,或者所给关系是矛盾的,或者到最后也不能确定它们之间的关系。

分析:

用拓扑排序:

1.拓扑排序可以用栈来实现,每次入栈的是入度为0的节点。

1.拓扑排序的结果一般分为三种情况:1、可以判断 2、有环出现了矛盾 3、条件不足,不能判断.

2.这道题不仅需要判断这三种情况,而且还要判断在处理第几个关系时出现前两种情况,对于本道题来说三种情况是有优先级的。前两种情况是平等的谁先出现先输出谁的相应结果,对于第三种情况是在前两种情况下都没有的前提下输出相应结果的.

网上对于这道题的错误提示:

1.本题顺序:

a.先判有没有环,有环就直接输出不能确定;

b.如果没有环,那么就看会不会有多种情况,如果有多种情况就再读下一行;如果全部行读完还是有多种情况,就是确定不了;

c.如果最后没有环,也不存在多种情况(即每次取出来入度为零的点只有一个),那么才是答案;

2.有答案就先出答案,不管后面的会不会矛盾什么的;

3.如果在没有读完所有输入就能出答案,一定要把剩下的行都读完。

 1 View Code 
 2  #include <iostream>
 3  #include <stdio.h>
 4  #include <string.h>
 5  #include <stack>
 6  using namespace std;
 7  //toposort的三种情况
 8  //188K 0MS
 9  const int N=27;
10  int n,m;
11  int graph[N][N],indegree[N],list[N];
12  
13  int toposort(int n)
14  {
15      int in[N];
16      memcpy(in,indegree,sizeof(indegree)); //复制入度数组,以免对主函数中的indegree有影响
17      stack<int> s;
18      int i;
19      for(i=0;i<n;i++)
20          if(!in[i])
21              s.push(i);//所有入度为0的点入栈,如果这些点多于1的话,序列不确定
22      int flag=0;
23      int t,j=0;
24      while(!s.empty())
25      {
26          if(s.size()>1)
27              flag=1;    //序列不确定
28          t=s.top();
29          s.pop();
30          list[j++]=t;   //记录出栈的数字
31          for(i=0;i<n;i++)
32              if(graph[t][i])
33                  if(--in[i]==0)
34                      s.push(i);//入度为0的点入栈
35      }
36      if(j!=n)//不能拓扑排序,即有环
37          return 1;
38      else if(flag==1)//有多种排序方式,不能唯一确定
39          return 2;
40      return 0;//序列能够被唯一确定
41  }
42  
43  int main()
44  {
45      int determined,inconsistency;
46      int i,j,res;
47      char a,b;
48      while(scanf("%d%d",&n,&m) && n!=0 && m!=0)
49      {
50          getchar();
51          determined=0;
52          inconsistency=0;
53          memset(graph,0,sizeof(graph));
54          memset(indegree,0,sizeof(indegree));
55          for(i=1;i<=m;i++)
56          {
57              scanf("%c<%c",&a,&b);
58              getchar();
59              if(!determined && !inconsistency)
60              {
61                  if(graph[b-'A'][a-'A']==1)//存在反向边,则发现矛盾
62                  {
63                      inconsistency=1;
64                      printf("Inconsistency found after %d relations.\n",i);
65                      continue;
66                  }
67                  if(graph[a-'A'][b-'A']==0)
68                  {
69                      graph[a-'A'][b-'A']=1;
70                      indegree[b-'A']++;
71                  }
72                  res=toposort(n);//toposort
73                  if(res==0)//序列能够被唯一确定
74                  {
75                      printf("Sorted sequence determined after %d relations: ",i);
76                      for(j=0;j<n;j++)
77                          printf("%c",list[j]+'A');
78                      printf(".\n");
79                      determined=1;
80                  }
81                  else if(res==1)//不能拓扑排序,即有环,发现矛盾
82                  {
83                      printf("Inconsistency found after %d relations.\n",i);
84                      inconsistency=1;
85                  }
86              }
87  
88          }
89          if(!determined && !inconsistency)//既没有唯一确定,也没发现矛盾(有环),即不能确定
90              printf("Sorted sequence cannot be determined.\n");
91      }
92      return 0;
93  }
View Code

 

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