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拓扑排序

拓扑排序:

  一个较大的工程往往被划分成许多子工程,我们把这些子工程称作活动(activity)。在整个工程中,有些子工程(活动)必须在其它有关子工程完成之后才能开始,也就是说,一个子工程的开始是以它的所有前序子工程的结束为先决条件的,但有些子工程没有先决条件,可以安排在任何时间开始。为了形象地反映出整个工程中各个子工程(活动)之间的先后关系,可用一个有向图来表示,图中的顶点代表活动(子工程),图中的有向边代表活动的先后关系,即有向边的起点的活动是终点活动的前序活动,只有当起点活动完成之后,其终点活动才能进行。通常,我们把这种顶点表示活动、边表示活动间先后关系的有向图称做顶点活动网(Activity On Vertex network),简称AOV网

  一个AOV网应该是一个有向无环图,即不应该带有回路,因为若带有回路,则回路上的所有活动都无法进行。如图3-6是一个具有三个顶点的回路,由<A,B>边可得B活动必须在A活动之后,由<B,C>边可得C活动必须在B活动之后,所以推出C活动必然在A活动之后,但由<C,A>边可得C活动必须在A活动之前,从而出现矛盾,使每一项活动都无法进行。这种情况若在程序中出现,则称为死锁或死循环,是应该必须避免的。

  在AOV网中,若不存在回路,则所有活动可排列成一个线性序列,使得每个活动的所有前驱活动都排在该活动的前面,我们把此序列叫做拓扑序列(Topological order),由AOV网构造拓扑序列的过程叫做拓扑排序(Topological sort)。AOV网的拓扑序列不是唯一的,满足上述定义的任一线性序列都称作它的拓扑序列。

实现代码:

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAXVERTEX 20#define INCSIZE 10typedef int ElemType;typedef char VertexType;typedef int EdgeType;typedef struct EdgeNode{    int adjvex;    EdgeType weight;    struct EdgeNode *next;}EdgeNode;typedef struct VertexNode{    VertexType data;    int in;    struct EdgeNode *first;}VertexNode,AdjList[MAXVERTEX];typedef struct AdjGraphList{    AdjList adjList;    int numVertex;    int numEdge;}AdjGraphList;typedef struct SqStack{    ElemType *base;    ElemType *top;    int stackSize;}SqStack;typedef struct SqStack *LinkStack;//建立一个栈void InitStack(SqStack *s){    s->base = (ElemType *)malloc(MAXVERTEX*sizeof(ElemType));    if(!s->base)        return;    s->top = s->base;    s->stackSize = MAXVERTEX;}void Push(SqStack *s,ElemType *e){    if(s->top - s->base >= s->stackSize - 1)    {        s->base = (ElemType *)realloc(s->base,(s->stackSize + INCSIZE)*sizeof(ElemType));        if(!s->base)            return;    }    *(s->top) = *e;    s->top++;}void Pop(SqStack *s,ElemType *e){    if(s->top == s->base)    {        return;    }    s->top--;    *e = *(s->top);}int StackLen(SqStack *s){    return (s->top - s->base);}void CreateAdjGraphList(AdjGraphList *G){    int i = 0,j = 0,k = 0,w = 0;    int indegree;    EdgeNode *p;    VertexType c;    printf("请输入顶点数和边数,中间用逗号隔开:\n");    scanf("%d,%d",&G->numVertex,&G->numEdge);    fflush(stdin);    printf("请输入各个顶点存放的值,以及他们的入度,输入#表示结束 :\n");    scanf("%c,%d",&c,&indegree);    while(i < G->numVertex)    {        if(c == ‘#‘)            break;        G->adjList[i].data = http://www.mamicode.com/c;"请输入各个顶点存放的值,以及他们的入度,输入#表示结束 :\n");        scanf("%c,%d",&c,&indegree);    }    fflush(stdin);    for(k = 0;k < G->numEdge;k++)    {        printf("请输入边<Vi-Vj>所依附顶点的下标 i 和 j:\n");        scanf("%d,%d",&i,&j);        p = (EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode));        p->adjvex = j;        p->next = G->adjList[i].first;        G->adjList[i].first = p;    }}void AovSort(AdjGraphList *G){    int i = 0,count = 0,k = 0;    ElemType e;    EdgeNode *q;    SqStack s;    InitStack(&s);    for(i = 0;i < G->numVertex;i++)    {        if(G->adjList[i].in == 0)        {            Push(&s,&i);        }    }    while(StackLen(&s))    {        Pop(&s,&e);        count++;        printf("%c->",G->adjList[e].data);        q = G->adjList[e].first;        while(q)        {            k = q->adjvex;            G->adjList[k].in = G->adjList[k].in - 1;            if(G->adjList[k].in == 0)            {                Push(&s,&k);            }            q = q->next;        }    }    if(count != G->numVertex)    {        printf("\n无法继续进行拓扑排序了,检测到AOV网中存在回路!!!\n");        return;    }    else    {        printf("End\n");        return;    }}int main(){    SqStack s;    AdjGraphList G;//    InitStack(&s);    CreateAdjGraphList(&G);    printf("\n拓扑路径为:\n");    AovSort(&G);    return 0;}

  

 

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