拓撲排序

 一種拓撲排序算法。該算法是簡單而直觀的,實質上屬於廣度優先遍歷,因此稱爲廣度優先拓撲排序算法。該算法包含下列幾個步驟:
           
[1] 從有向圖中找一個沒有前趨的結點v,若v不存在,則表明不可進行拓撲排序(圖中有環路),結束(不完全成功);
          
[2] 將v輸出;
   
[3] 將v從圖中刪除,同時刪除關聯於v的所有的邊
    
[4] 若圖中全部結點均已輸出,則結束(成功),否則轉[1]繼續進行
 
下面以杭電1285這道題目爲例寫出模板:點擊打開鏈接

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
int n,m;
int map[501][501];
int prenode[501];
int ans[501];
int L;
void topsort()
{
    int i,j,k;
    L=0;
    for(i=1;i<=n;i++)//n個節點,共n次
    {
        for(j=1;j<=n;j++)
        {
            if(prenode[j]==0)
            {
                ans[L++]=j;
                prenode[j]--;
                for(k=1;k<=n;k++)
                {
                    if(map[j][k])
                        prenode[k]--;
                }
            //    for(int f=1;f<=n;f++)printf("**%d %d\n",f,prenode[f]);
                break;
            }
        }
        if(j==n+1){
                cout<<"存在環"<<endl;
                return;
        }
    }
}

int main()
{
    while(cin>>n>>m)
    {
        int i,a,b;
        memset(map,0,sizeof(map));
        memset(prenode,0,sizeof(prenode));
        while(m--)
        {
            cin>>a>>b;
            if(!map[a][b]){
                map[a][b]=1;
                prenode[b]++;
            }
        }

        topsort();
        for(i=0;i<L;i++)
        {
            if(i<L-1)printf("%d ",ans[i]);
            else printf("%d\n",ans[i]);
        }
    }

    return 0;
}


ZOJ1060 花了一下午時間,錯了好幾次,先存着吧,感到世界深深的餓意
參考文章:
http://blog.csdn.net/l04205613/article/details/6303356
http://www.cnblogs.com/sysuwhj/archive/2011/03/19/1989119.html
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<string>
#include<queue>
using namespace std;
int n,m;
int prenode[27];//第i個節點前驅節點數,即第i個節點的度數
bool map[27][27];//記錄關係網
bool isused[27];//節點是否全部被用完
bool isexist[27];//節點是否存在
string path;
int f1,f2;
/*
1. Sorted sequence determined after 4 relations: ABCD.
      每次要保證入度爲0的點只有1個 且 n個點全部用完且僅被用一次
2. Inconsistency found after 2 relations.
       存在環
3. Sorted sequence cannot be determined.
       關係不能確定,條件不足
*/
int Cnt()
{
    int sum=0;
    for(int i=0;i<27;i++)if(isexist[i])sum++;
    return sum;
}

int floyd()
{
    int i,j,k;
    for(k=0;k<n;k++)
    {
        for(i=0;i<n;i++)
            for(j=0;j<n;j++)
                map[i][j]=map[i][j]||map[i][k]&&map[k][j];
    }
    for(i=0;i<n;i++)
        if(map[i][i])return 0;   //有環
    return 1;  //無環
}

bool ifused()//節點是否全部被用完
{
    int f=1;
    for(int i=0;i<n;i++){
            if(!isused[i]){
                 f=0;
                 break;
            }
    }
    return f;
}

void topsort()
{
    if(!floyd()){
        f2=1;
        return;
    }

    queue<int>q;
    int i,j;
    path="";
    memset(prenode,0,sizeof(prenode));
    memset(isused,0,sizeof(isused));

    for(i=0;i<n;i++)
    {
        for(j=0;j<n;j++)
        {
            if(map[j][i])prenode[i]++;
        }
        if(isexist[i]&&!prenode[i]){
                q.push(i);
    ///            printf("    %c\n",i+'A');
        }
    }
    if(q.empty()){
        f2=1;//存在環
        return;
    }
    if(q.size()>1){
        return;//關係無法確定
    }
    int nnow=Cnt();//計算當前節點數
  ///  printf("    nnow=%d\n",nnow);

    int cnt=0;//記錄所用字母數
    while(nnow--)
    {
        if(q.empty())
        {
            f2=1;//存在環
          ///  printf("huan2\n");
            return;
        }

        int temp=q.front();
        q.pop();
        prenode[temp]--;
        isused[temp]=1;
        path+=(char)(temp+'A');
      ///  printf("*    %c\n",temp+'A');
        cnt++;
        for(i=0;i<n;i++){
                if(map[temp][i]){
                        prenode[i]--;
                        if(!prenode[i])q.push(i);
                }
        }

        if(q.size()>1)return;
    }
    if(cnt==n&&ifused())f1=1;
}
int main()
{
    freopen("data.in","r",stdin);
    freopen("data.out","w",stdout);
    while(cin>>n>>m&&(n+m))
    {
        char a,b,c;
        memset(map,0,sizeof(map));
        memset(isexist,0,sizeof(isexist));
        int i,ans;
        f1=f2=0;
        for(i=1;i<=m;i++)
        {
            cin>>a>>c>>b;
            a=a-'A';
            b=b-'A';
            map[a][b]=1;
            isexist[a]=1;
            isexist[b]=1;
            if(f1||f2)continue;
            topsort();
            if(f2==1)ans=i;
            if(f1==1)ans=i;
        }
        if(f1==1)cout<<"Sorted sequence determined after "<<ans<<" relations: "<<path<<"."<<endl;
        else if(f2==1)cout<<"Inconsistency found after "<<ans<<" relations."<<endl;
        else cout<<"Sorted sequence cannot be determined."<<endl;
    }
    return 0;
}

ZOJ1060 拓撲排序,錯了好幾次
注意三點
1.用拓撲排序判環: 即不存在入度爲0的點就表示有環
2.用拓撲排序求穩定排序,每次入度爲0的點只能有1個
3 求穩定排序過程中入度爲0的點可能大於一個,這是由條件不足引起的,但這種情況下也可能是存在環的!!!
測試案例:
7 7
G<F
A<B
B<C
C<D
D<F
F<B
D<E
圖:

代碼:
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
#define N 27
vector<int>G[N],res,point;
int n,ru[N];
int topsort()
{
    int i,j,k,p;
    memset(ru,0,sizeof(ru));
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        for(j=0;j<G[i].size();j++)ru[G[i][j]]++;
    }
    int num,ans=0;
    res.clear();
    int flag=1;
    while(1){
      //  for(i=0;i<point.size();i++)printf("-- %d %d\n",point[i],ru[point[i]]);
       // printf("*****\n");
        num=0;
        for(i=0;i<point.size();i++)
        {
            if(ru[point[i]]==0)
            {
                num++;
                p=point[i];
            }
        }
        if(num==0)return -1;//huan?
        if(num>1)flag=0;//tianjianbuzu?
        ru[p]=-1;
        ans++;
        res.push_back(p);
        if(ans==n&&flag)return 1;
        for(i=0;i<G[p].size();i++)ru[G[p][i]]--;
        if(ans==point.size())return -2;
    }
    return -2;//?

}
int main()
{
    char ch[5];
    int x,y,m,i;
    while(~scanf("%d%d",&n,&m)&&(n+m))
    {
        int flag=0,t,k;
        for(i=0;i<27;i++)G[i].clear();
        point.clear();
        for(k=1;k<=m;k++)
        {
            scanf("%s",&ch);
            x=ch[0]-'A';
            y=ch[2]-'A';
            if(flag)continue;
            for(i=0;i<point.size();i++)if(point[i]==x)break;
            if(i==point.size())point.push_back(x);
            for(i=0;i<point.size();i++)if(point[i]==y)break;
            if(i==point.size())point.push_back(y);
            for(i=0;i<G[x].size();i++)if(G[x][i]==y)break;//quchong
            if(i<G[x].size())continue;
            G[x].push_back(y);
            t=topsort();
            if(t==1)
            {
                printf("Sorted sequence determined after %d relations: ",k);
                for(i=0;i<res.size();i++)printf("%c",res[i]+'A');
                printf(".\n");
                flag=1;
            }
            else if(t==-1)
            {
                printf("Inconsistency found after %d relations.\n",k);
                flag=1;
            }
        }
        if(!flag)printf("Sorted sequence cannot be determined.\n");

    }

    return 0;
}
/*
4 6
A<B
A<C
B<C
C<B
C<D
B<D

7 7
A<B
B<C
C<D
D<F
F<B
D<E
G<F

3 2
A<B
C<B
*/




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