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文檔簡介
1、<p><b> 課程設計說明書</b></p><p> 課 程 名 稱: 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) </p><p> 課 程 代 碼: </p><p> 題 目: 拓撲排序 </p>
2、<p> 年級/專業(yè)/班:10級計算機科學與技術(shù)軟件工程二班</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要2</b></p><p><b> 一、引 言3</b></p><p> 二、設計目的與任務3<
3、;/p><p> 1、課程設計目的3</p><p> 2、課程設計的任務3</p><p><b> 三、設計方案3</b></p><p><b> 1、需求分析3</b></p><p><b> 2、概要設計4</b></p
4、><p><b> 3、詳細設計5</b></p><p> 四、調(diào)試分析與體會26</p><p><b> 五、運行結(jié)果27</b></p><p><b> 六、結(jié) 論27</b></p><p><b> 七、致 謝
5、28</b></p><p><b> 八、參考文獻28</b></p><p><b> 摘 要</b></p><p> 對一個有向無環(huán)圖(Directed Acyclic Graph簡稱DAG)G進行拓撲排序(Topological Sort),是將G中所有頂點排成一個線性序列,使得對圖中任意一
6、對頂點u和v,若<u,v>∈E(G),則u在線性序列中出現(xiàn)在v之前。通常將這樣的線性序列稱為滿足拓撲次序(Topolgical Order)的序列,簡稱拓撲序列。</p><p> 關(guān)鍵詞:拓撲;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);C;C++;</p><p><b> Abstract </b></p><p> For a directed acyclic g
7、raph ( Directed Acyclic Graph DAG) G topological sort ( Topological Sort ), G is all vertices into a linear sequence of arbitrary graph, makes a pair of vertices u and V, if < u, V > E ( G ), u in linear occur in t
8、he sequence before v. Usually such linear sequences called meet the topological order ( Topolgical Order ) sequences, referred to as the topological sequence.</p><p> Keywords: Topology; data structure; C;
9、 C + +;</p><p> 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程設計</p><p><b> ----拓撲排序</b></p><p><b> 一、引 言</b></p><p> 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機程序設計的重要理論技術(shù)基礎(chǔ),它不僅是計算機學科的核心課程,而且已成為其他理工專業(yè)的熱門選修課。<
10、/p><p> 采用鄰接表存儲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)有向圖;有向圖需通過頂點數(shù)、弧數(shù)、頂點以及弧等信息建立。</p><p> 用鄰接表構(gòu)造圖 然后進行拓撲排序,輸出拓撲排序序列。</p><p><b> 二、設計目的與任務</b></p><p><b> 1、課程設計目的 </b></p>
11、<p> 1、選擇合適的存儲結(jié)構(gòu),建立有向無環(huán)圖,并輸出該圖;</p><p> 2、實現(xiàn)拓撲排序算法;</p><p> 3、運用拓撲排序?qū)崿F(xiàn)對教學計劃安排的檢驗。</p><p><b> 2、課程設計的任務</b></p><p> 在AOV網(wǎng)中為了更好地完成工程,必須滿足活動之間先后關(guān)系,需
12、要將各活動排一個先后次序即為拓撲排序。拓撲排序可以應用于教學計劃的安排,根據(jù)課程之間的依賴關(guān)系,制定課程安排計劃。按照用戶輸入的課程數(shù),課程間的先后關(guān)系數(shù)目以及課程間兩兩間的先后關(guān)系,程序執(zhí)行后會給出符合拓撲排序的課程安排計劃。</p><p><b> 三、設計方案</b></p><p><b> 1、需求分析</b></p>
13、<p><b> 1) 問題描述</b></p><p> 本次課程設計題目是:用鄰接表構(gòu)造圖 然后進行拓撲排序,輸出拓撲排序序列</p><p> 拓撲排序的基本思想為:</p><p> 1).從有向圖中選一個無前驅(qū)的頂點輸出; </p><p> 2).將此頂點和以它為起點的弧刪除;
14、 </p><p> 3). 重復1),2)直到不存在無前驅(qū)的頂點; </p><p> 4). 若此時輸出的頂點數(shù)小于有向圖中的頂點數(shù),則說明有向圖中存在回路,否則輸出的頂點的順序即為一個拓撲序列。 </p><p> 2) 基于鄰接表的存儲結(jié)構(gòu)</p><p> 入度為零的頂點即為沒有前驅(qū)的頂點, 我們可
15、以附設一個存放各頂點入度的數(shù)組indegree[ ],于是有</p><p> 1)找G中無前驅(qū)的頂點——查找indegree[i]為零的頂點vi;</p><p> 2)刪除以i為起點的所有弧——對鏈在頂點i后面的所有鄰接頂點k,將對應的indegree[k] 減1。 </p><p> 為了避免重復檢測入度為零的頂點,可以再設置一個輔助棧,若某一頂點的入度
16、減為0,則將它入棧。每當輸出某一入度為0的頂點時,便將它從棧中刪</p><p><b> 3) 基本要求</b></p><p> 1) 首先是輸入要排序的頂點數(shù)和弧數(shù),都為整型,中間用分隔符隔開;再輸入各頂點的值,為正型,中間用分隔符隔開;然后輸入各條弧的兩個頂點值,先輸入弧頭,再輸入弧尾,中間用分隔符隔開,輸入的值只能是開始輸入的頂點值否則系統(tǒng)會提示輸入的值
17、的頂點值不正確,請重新輸入,只要繼續(xù)輸入正確的值就行。</p><p><b> 2) 輸出的形式;</b></p><p> 首先輸出建立的鄰接表,然后是最終各頂點的出度數(shù),再是拓撲排序的序列,并且每輸出一個頂點,就會輸出一次各頂點的入度數(shù)。</p><p> 3) 程序所能達到的功能;</p><p> 因為
18、該程序是求拓撲排序,所以算法的功能就是要輸出拓撲排序的序列,在一個有向圖中,若用頂點表示活動,有向邊就表示活動間先后順序,那么輸出的拓撲序列就表示各頂點間的關(guān)系為反映出各點的存儲結(jié)構(gòu),以鄰接表存儲并輸出各頂點的入度。</p><p><b> 2、概要設計</b></p><p> 抽象數(shù)據(jù)類型(ADT)如下:</p><p> ADT
19、ToplogicalSort</p><p> { 數(shù)據(jù)對象V:V是且有相同特性的數(shù)據(jù)元素的集合,稱為頂點集</p><p> 數(shù)據(jù)關(guān)系:R={VR}</p><p> VR={<v,w>|v,w∈v且p(v,w),<v,w>表示從v到w的弧,</p><p> 謂詞p(v,w)定義了<v,w>的
20、意義或信息}</p><p><b> 基本操作:</b></p><p> LocateVex(ALGraph G,VertexType u)</p><p> 初始條件: 圖G存在,u和G中頂點有相同特征 </p><p> 操作結(jié)果: 若G中存在頂點u,則返回該頂點在圖中位置;否則返回-1</p>
21、;<p> NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w)</p><p> 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點,w是v的鄰接頂點 </p><p> 操作結(jié)果: 返回v的(相對于w的)下一個鄰接頂點的序號。 </p><p> VertexType* GetVex(ALGraph G
22、,int v)</p><p> 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點的序號。</p><p> 操作結(jié)果: 返回v的值 */</p><p> NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w)</p><p> 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點,w是v的鄰接頂點 </p&g
23、t;<p> 操作結(jié)果: 返回v的(相對于w的)下一個鄰接頂點的序號。 </p><p> 若w是v的最后一個鄰接點,則返回-1 </p><p> VertexType* GetVex(ALGraph G,int v)</p><p> 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點的序號。</p><p> 操作結(jié)果: 返
24、回v的值 </p><p><b> }</b></p><p><b> 存儲結(jié)構(gòu)</b></p><p> typedef struct SqStack</p><p> {SElemType *base; /* 在棧構(gòu)造之前和銷毀之后,base的值為NULL */</p>
25、<p> SElemType *top; /* 棧頂指針 */</p><p> int stacksize; /* 當前已分配的存儲空間,以元素為單位 */</p><p> }SqStack; /* 順序棧 */</p><p> typedef struct ArcNode</p><p><b> {
26、</b></p><p> int adjvex; /* 該弧所指向的頂點的位置 */</p><p> struct ArcNode *nextarc; /* 指向下一條弧的指針 */</p><p> InfoType *info; /* 網(wǎng)的權(quán)值指針) */</p><p> }ArcNode; /* 表結(jié)點 */&
27、lt;/p><p> typedef struct</p><p><b> {</b></p><p> VertexType data; /* 頂點信息 */</p><p> ArcNode *firstarc; /* 第一個表結(jié)點的地址,指向第一條依附該頂點的弧的指針 */</p><p&
28、gt; }VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM]; /* 頭結(jié)點 */</p><p> typedef struct</p><p><b> {</b></p><p> AdjList vertices;</p><p> int vexnum,arcnum; /* 圖的當前頂點數(shù)和弧
29、數(shù) */</p><p> int kind; /* 圖的種類標志 */</p><p><b> }ALGraph;</b></p><p><b> 流程圖</b></p><p><b> 詳細設計</b></p><p> #inclu
30、de<stdio.h> </p><p> #include<math.h> </p><p> #include<string.h></p><p> #include<stdlib.h></p><p> #define FALSE 0</p><p> #
31、define OK 1</p><p> #define ERROR 0</p><p> #define INFEASIBLE -1</p><p> typedef int Status; /* Status是函數(shù)的類型,其值是函數(shù)結(jié)果狀態(tài)代碼,如OK等 */</p><p> typedef int Boolean; /* Bo
32、olean是布爾類型,其值是TRUE或FALSE */</p><p> #define MAX_NAME 5 /* 頂點字符串的最大長度 */</p><p> typedef int InfoType;</p><p> typedef char VertexType[MAX_NAME]; /* 字符串類型 */</p><p>
33、 #define MAX_VERTEX_NUM 20</p><p> typedef enum{DG,DN,AG,AN}GraphKind; /* {有向圖,有向網(wǎng),無向圖,無向網(wǎng)} */</p><p> typedef struct ArcNode</p><p><b> {</b></p><p> i
34、nt adjvex; /* 該弧所指向的頂點的位置 */</p><p> struct ArcNode *nextarc; /* 指向下一條弧的指針 */</p><p> InfoType *info; /* 網(wǎng)的權(quán)值指針) */</p><p> }ArcNode; /* 表結(jié)點 */</p><p> typedef stru
35、ct</p><p><b> {</b></p><p> VertexType data; /* 頂點信息 */</p><p> ArcNode *firstarc; /* 第一個表結(jié)點的地址,指向第一條依附該頂點的弧的指針 */</p><p> }VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM
36、]; /* 頭結(jié)點 */</p><p> typedef struct</p><p><b> {</b></p><p> AdjList vertices;</p><p> int vexnum,arcnum; /* 圖的當前頂點數(shù)和弧數(shù) */</p><p> int kin
37、d; /* 圖的種類標志 */</p><p><b> }ALGraph;</b></p><p> int LocateVex(ALGraph G,VertexType u)</p><p> { /* 初始條件: 圖G存在,u和G中頂點有相同特征 */</p><p> /* 操作結(jié)果: 若G中存在頂點u,
38、則返回該頂點在圖中位置;否則返回-1 */</p><p><b> int i;</b></p><p> for(i = 0;i < G.vexnum; ++i)</p><p> if(strcmp(u,G.vertices[i].data) == 0)</p><p><b> retur
39、n i;</b></p><p> return -1;</p><p><b> }</b></p><p> Status CreateGraph(ALGraph *G)</p><p> { /* 采用鄰接表存儲結(jié)構(gòu),構(gòu)造沒有相關(guān)信息的圖G(用一個函數(shù)構(gòu)造4種圖) */</p>&
40、lt;p> int i,j,k;</p><p> int w; /* 權(quán)值 */</p><p> VertexType va,vb;</p><p> ArcNode *p;</p><p> printf("請輸入圖的類型(有向圖:0,有向網(wǎng):1,無向圖:2,無向網(wǎng):3): ");</p>
41、<p> scanf("%d",&(*G).kind);</p><p> printf("請輸入圖的頂點數(shù),邊數(shù): ");</p><p> scanf("%d,%d",&(*G).vexnum,&(*G).arcnum);</p><p> printf(&
42、quot;請輸入%d個頂點的值(<%d個字符):\n",(*G).vexnum,MAX_NAME);</p><p> for(i = 0;i < (*G).vexnum; ++i) /* 構(gòu)造頂點向量 */</p><p><b> {</b></p><p> scanf("%s",(*G).
43、vertices[i].data);</p><p> (*G).vertices[i].firstarc = NULL;</p><p><b> }</b></p><p> if((*G).kind == 1 || (*G).kind == 3) /* 網(wǎng) */</p><p> printf("
44、請順序輸入每條弧(邊)的權(quán)值、弧尾和弧頭(以空格作為間隔):\n");</p><p> else /* 圖 */</p><p> printf("請順序輸入每條弧(邊)的弧尾和弧頭(以空格作為間隔):\n");</p><p> for(k = 0;k < (*G).arcnum; ++k) /* 構(gòu)造表結(jié)點鏈表 */&
45、lt;/p><p><b> {</b></p><p> if((*G).kind == 1 || (*G).kind == 3) /* 網(wǎng) */</p><p> scanf("%d%s%s",&w,va,vb);</p><p> else /* 圖 */</p>&l
46、t;p> scanf("%s%s",va,vb);</p><p> i = LocateVex(*G,va); /* 弧尾 */</p><p> j = LocateVex(*G,vb); /* 弧頭 */</p><p> p = (ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));</p>&l
47、t;p> p -> adjvex = j;</p><p> if((*G).kind == 1 || (*G).kind == 3) /* 網(wǎng) */</p><p><b> {</b></p><p> p -> info = (int *)malloc(sizeof(int));</p><p
48、> *(p -> info) = w;</p><p><b> }</b></p><p><b> else</b></p><p> p -> info = NULL; /* 圖 */</p><p> p -> nextarc = (*G).vertices
49、[i].firstarc; /* 插在表頭 */</p><p> (*G).vertices[i].firstarc = p;</p><p> if((*G).kind >= 2) /* 無向圖或網(wǎng),產(chǎn)生第二個表結(jié)點 */</p><p><b> {</b></p><p> p = (ArcNode
50、*)malloc(sizeof(ArcNode));</p><p> p -> adjvex = i;</p><p> if((*G).kind == 3) /* 無向網(wǎng) */</p><p><b> {</b></p><p> p -> info = (int*)malloc(sizeof(
51、int));</p><p> *(p -> info) = w;</p><p><b> }</b></p><p><b> else</b></p><p> p -> info = NULL; /* 無向圖 */</p><p> p ->
52、; nextarc = (*G).vertices[j].firstarc; /* 插在表頭 */</p><p> (*G).vertices[j].firstarc=p;</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> return OK;&
53、lt;/p><p><b> }</b></p><p> VertexType* GetVex(ALGraph G,int v)</p><p> { /* 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點的序號。操作結(jié)果: 返回v的值 */</p><p> if(v >= G.vexnum || v<0)&l
54、t;/p><p> exit(ERROR);</p><p> return &G.vertices[v].data;</p><p><b> }</b></p><p> int FirstAdjVex(ALGraph G,VertexType v)</p><p> { /*
55、初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點 */</p><p> /* 操作結(jié)果: 返回v的第一個鄰接頂點的序號。若頂點在G中沒有鄰接頂點,則返回-1 */</p><p> ArcNode *p;</p><p><b> int v1;</b></p><p> v1 = LocateVex(G,v); /*
56、v1為頂點v在圖G中的序號 */</p><p> p = G.vertices[v1].firstarc;</p><p><b> if(p)</b></p><p> return p -> adjvex;</p><p><b> else</b></p><
57、;p> return -1;</p><p><b> }</b></p><p> int NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w)</p><p> { /* 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點,w是v的鄰接頂點 */</p><p> /*
58、操作結(jié)果: 返回v的(相對于w的)下一個鄰接頂點的序號。 */</p><p> /* 若w是v的最后一個鄰接點,則返回-1 */</p><p> ArcNode *p;</p><p> int v1,w1;</p><p> v1 = LocateVex(G,v); /* v1為頂點v在圖G中的序號 */&l
59、t;/p><p> w1 = LocateVex(G,w); /* w1為頂點w在圖G中的序號 */</p><p> p = G.vertices[v1].firstarc;</p><p> while(p && p -> adjvex != w1) /* 指針p不空且所指表結(jié)點不是w */</p><p> p
60、 = p -> nextarc;</p><p> if(!p || !p -> nextarc) /* 沒找到w或w是最后一個鄰接點 */</p><p> return -1;</p><p> else /* p->adjvex==w */</p><p> return p -> nextarc -&g
61、t; adjvex; /* 返回v的(相對于w的)下一個鄰接頂點的序號 */</p><p><b> }</b></p><p> Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM]; /* 訪問標志數(shù)組(全局量) */</p><p> void(*VisitFunc)(char* v); /* 函數(shù)變量(全局量) */&
62、lt;/p><p> void DFS(ALGraph G,int v)</p><p> { /* 從第v個頂點出發(fā)遞歸地深度優(yōu)先遍歷圖G。*/</p><p><b> int w;</b></p><p> VertexType v1,w1;</p><p> strcpy(v1,*G
63、etVex(G,v));</p><p> visited[v] = TRUE; /* 設置訪問標志為TRUE(已訪問) */</p><p> VisitFunc(G.vertices[v].data); /* 訪問第v個頂點 */</p><p> for(w = FirstAdjVex(G,v1); w >= 0; w = NextAdjVex(G
64、,v1,strcpy(w1,*GetVex(G,w))))</p><p> if(!visited[w])</p><p> DFS(G,w); /* 對v的尚未訪問的鄰接點w遞歸調(diào)用DFS */</p><p><b> }</b></p><p> typedef int QElemType; /* 隊列類
65、型 */</p><p> typedef struct QNode</p><p><b> {</b></p><p> QElemType data;</p><p> struct QNode *next;</p><p> }QNode,*QueuePtr;</p>
66、<p> typedef struct</p><p><b> {</b></p><p> QueuePtr front,rear; /* 隊頭、隊尾指針 */</p><p> }LinkQueue;</p><p> Status InitQueue(LinkQueue *Q)</p
67、><p> { /* 構(gòu)造一個空隊列Q */</p><p> (*Q).front = (*Q).rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));</p><p> if(!(*Q).front)</p><p> exit(OVERFLOW);</p><p> (*Q).fro
68、nt -> next = NULL;</p><p> return OK;</p><p><b> }</b></p><p> Status QueueEmpty(LinkQueue Q)</p><p> { /* 若Q為空隊列,則返回TRUE,否則返回FALSE */</p><
69、;p> if(Q.front == Q.rear)</p><p> return TRUE;</p><p><b> else</b></p><p> return FALSE;</p><p><b> }</b></p><p> Status E
70、nQueue(LinkQueue *Q,QElemType e)</p><p> { /* 插入元素e為Q的新的隊尾元素 */</p><p> QueuePtr p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));</p><p> if(!p) /* 存儲分配失敗 */</p><p> exit(OVERF
71、LOW);</p><p> p -> data = e;</p><p> p -> next = NULL;</p><p> (*Q).rear -> next = p;</p><p> (*Q).rear = p;</p><p> return OK;</p>&l
72、t;p><b> }</b></p><p> Status DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e)</p><p> { /* 若隊列不空,刪除Q的隊頭元素,用e返回其值,并返回OK,否則返回ERROR */</p><p> QueuePtr p;</p><p> if
73、((*Q).front == (*Q).rear)</p><p> return ERROR;</p><p> p = (*Q).front -> next;</p><p> *e = p -> data;</p><p> (*Q).front -> next = p -> next;</p>
74、;<p> if((*Q).rear == p)</p><p> (*Q).rear=(*Q).front;</p><p><b> free(p);</b></p><p> return OK;</p><p><b> }</b></p><p&
75、gt; void BFSTraverse(ALGraph G,void(*Visit)(char*))</p><p> {/*按廣度優(yōu)先非遞歸遍歷圖G。使用輔助隊列Q和訪問標志數(shù)組visited。算法7.6 */</p><p> int v,u,w;</p><p> VertexType u1,w1;</p><p> Lin
76、kQueue Q;</p><p> for(v = 0; v < G.vexnum; ++v)</p><p> visited[v] = FALSE; /* 置初值 */</p><p> InitQueue(&Q); /* 置空的輔助隊列Q */</p><p> for(v = 0;v < G.vexnum
77、; v++) /* 如果是連通圖,只v=0就遍歷全圖 */</p><p> if(!visited[v]) /* v尚未訪問 */</p><p><b> {</b></p><p> visited[v] = TRUE;</p><p> Visit(G.vertices[v].data);</p&g
78、t;<p> EnQueue(&Q,v); /* v入隊列 */</p><p> while(!QueueEmpty(Q)) /* 隊列不空 */</p><p><b> {</b></p><p> DeQueue(&Q,&u); /* 隊頭元素出隊并置為u */</p><
79、;p> strcpy(u1,*GetVex(G,u));</p><p> for(w=FirstAdjVex(G,u1);w>=0;w= NextAdjVex(G,u1,strcpy(w1,*GetVex(G,w))))</p><p> if(!visited[w]) /* w為u的尚未訪問的鄰接頂點 */</p><p><b>
80、 {</b></p><p> visited[w] = TRUE;</p><p> Visit(G.vertices[w].data);</p><p> EnQueue(&Q,w); /* w入隊 */</p><p><b> }//end if</b></p><
81、p> }//end while</p><p><b> }//end if</b></p><p> printf("\n");</p><p><b> }</b></p><p> void Display(ALGraph G)</p><
82、;p> { /* 輸出圖的鄰接矩陣G */</p><p><b> int i;</b></p><p> ArcNode *p;</p><p> switch(G.kind)</p><p><b> {</b></p><p> case DG: p
83、rintf("有向圖\n");</p><p><b> break;</b></p><p> case DN: printf("有向網(wǎng)\n");</p><p><b> break;</b></p><p> case AG: printf(&q
84、uot;無向圖\n");</p><p><b> break;</b></p><p> case AN: printf("無向網(wǎng)\n");</p><p><b> }</b></p><p> printf("%d個頂點:\n",G.v
85、exnum);</p><p> for(i = 0;i < G.vexnum; ++i)</p><p> printf("%s ",G.vertices[i].data);</p><p> printf("\n%d條弧(邊):\n",G.arcnum);</p><p> for(i
86、 = 0;i < G.vexnum; i++)</p><p><b> {</b></p><p> p = G.vertices[i].firstarc;</p><p><b> while(p)</b></p><p><b> {</b></p&g
87、t;<p> if(G.kind <= 1) /* 有向 */</p><p><b> {</b></p><p> printf("%s→%s ",G.vertices[i].data,G.vertices[p -> adjvex].data);</p><p> if(G.kind =
88、= DN) /* 網(wǎng) */</p><p> printf(":%d ",*(p -> info));</p><p><b> }</b></p><p> else /* 無向(避免輸出兩次) */</p><p><b> {</b></p>&
89、lt;p> if(i < p -> adjvex)</p><p><b> {</b></p><p> printf("%s-%s ",G.vertices[i].data,G.vertices[p -> adjvex].data);</p><p> if(G.kind == AN) /
90、* 網(wǎng) */</p><p> printf(":%d ",*(p -> info));</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> p = p -> nextarc;</p><p>
91、<b> }</b></p><p> printf("\n");</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> void FindInDegree(ALGraph G,int indegree[])
92、</p><p> { /* 求頂點的入度*/</p><p><b> int i;</b></p><p> ArcNode *p;</p><p> for(i = 0;i < G.vexnum; i++)</p><p> indegree[i] = 0; /* 賦初值 *
93、/</p><p> for(i = 0;i < G.vexnum; i++)</p><p><b> {</b></p><p> p = G.vertices[i].firstarc;</p><p><b> while(p)</b></p><p>&
94、lt;b> {</b></p><p> indegree[p -> adjvex]++;</p><p> p = p-> nextarc;</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p>
95、<b> }</b></p><p> typedef int SElemType; /* 棧類型 */</p><p> #define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存儲空間初始分配量 */</p><p> #define STACKINCREMENT 2 /* 存儲空間分配增量 */</p><
96、p> typedef struct SqStack</p><p><b> {</b></p><p> SElemType *base; /* 在棧構(gòu)造之前和銷毀之后,base的值為NULL */</p><p> SElemType *top; /* 棧頂指針 */</p><p> int sta
97、cksize; /* 當前已分配的存儲空間,以元素為單位 */</p><p> }SqStack; /* 順序棧 */</p><p> Status InitStack(SqStack *S)</p><p> { /* 構(gòu)造一個空棧S */</p><p> (*S).base = (SElemType *)malloc(STA
98、CK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));</p><p> if(!(*S).base)</p><p> exit(OVERFLOW); /* 存儲分配失敗 */</p><p> (*S).top = (*S).base;</p><p> (*S).stacksize = STACK_INIT_SIZE;
99、</p><p> return OK;</p><p><b> }</b></p><p> Status StackEmpty(SqStack S)</p><p> { /* 若棧S為空棧,則返回TRUE,否則返回FALSE */</p><p> if(S.top == S.b
100、ase)</p><p> return TRUE;</p><p><b> else</b></p><p> return FALSE;</p><p><b> }</b></p><p> Status Push(SqStack *S,SElemType
101、e)</p><p> { /* 插入元素e為新的棧頂元素 */</p><p> if((*S).top - (*S).base >= (*S).stacksize) /* 棧滿,追加存儲空間 */</p><p> { (*S).base=(SElemType*)realloc((*S).base,((*S).stacksize+</p>
102、;<p> STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));</p><p> if(!(*S).base)</p><p> exit(OVERFLOW); /* 存儲分配失敗 */</p><p> (*S).top = (*S).base + (*S).stacksize;</p><p>
103、 (*S).stacksize += STACKINCREMENT;</p><p><b> }</b></p><p> *((*S).top)++ = e;</p><p> return OK;</p><p><b> }</b></p><p> Sta
104、tus Pop(SqStack *S,SElemType *e)</p><p> { /* 若棧不空,則刪除S的棧頂元素,用e返回其值,并返回OK;否則返回ERROR */</p><p> if((*S).top == (*S).base)</p><p> return ERROR;</p><p> *e = *--(*S).
105、top;</p><p> return OK;</p><p><b> }</b></p><p> Status TopologicalSort(ALGraph G)</p><p> { /* 有向圖G采用鄰接表存儲結(jié)構(gòu)。若G無回路,則輸出G的頂點的一個拓撲序列并返回OK, */</p>&
106、lt;p> /* 否則返回ERROR。*/</p><p> int i,k,count,indegree[MAX_VERTEX_NUM];</p><p> SqStack S;</p><p> ArcNode *p;</p><p> FindInDegree(G,indegree); /* 對各頂點求入度indegre
107、e[0..vernum-1] */</p><p> InitStack(&S); /* 初始化棧 */</p><p> for(i = 0; i < G.vexnum; ++i) /* 建零入度頂點棧S */</p><p> if(!indegree[i])</p><p> Push(&S,i); /*
108、入度為0者進棧 */</p><p> count = 0; /* 對輸出頂點計數(shù) */</p><p> while(!StackEmpty(S))</p><p> { /* 棧不空 */</p><p> Pop(&S,&i);</p><p> printf("%s &quo
109、t;,G.vertices[i].data); /* 輸出i號頂點并計數(shù) */</p><p><b> ++count;</b></p><p> for(p = G.vertices[i].firstarc; p; p = p -> nextarc)</p><p> { /* 對i號頂點的每個鄰接點的入度減1 */</p
110、><p> k = p -> adjvex;</p><p> if(!(--indegree[k])) /* 若入度減為0,則入棧 */</p><p> Push(&S,k);</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b>
111、</p><p> if(count < G.vexnum)</p><p><b> {</b></p><p> printf("此有向圖有回路\n");</p><p> return ERROR;</p><p><b> }</b>
112、;</p><p><b> else</b></p><p><b> {</b></p><p> printf("為一個拓撲序列。\n");</p><p> return OK;</p><p><b> }</b>
113、</p><p><b> }</b></p><p> int main()</p><p><b> {</b></p><p> ALGraph f;</p><p> printf("請選擇有向圖\n");</p><
114、p> CreateGraph(&f);</p><p> Display(f);</p><p> TopologicalSort(f);</p><p> system("pause");</p><p><b> return 0;</b></p><p
115、><b> }</b></p><p><b> 重要程序段1:</b></p><p> Status CreateGraph(ALGraph *G)</p><p> { /* 采用鄰接表存儲結(jié)構(gòu),構(gòu)造沒有相關(guān)信息的圖G(用一個函數(shù)構(gòu)造4種圖) */</p><p> int i
116、,j,k;</p><p> int w; /* 權(quán)值 */</p><p> VertexType va,vb;</p><p> ArcNode *p;</p><p> printf("請輸入圖的類型(有向圖:0,有向網(wǎng):1,無向圖:2,無向網(wǎng):3): ");</p><p> sc
117、anf("%d",&(*G).kind);</p><p> printf("請輸入圖的頂點數(shù),邊數(shù): ");</p><p> scanf("%d,%d",&(*G).vexnum,&(*G).arcnum);</p><p> printf("請輸入%d個頂點的值
118、(<%d個字符):\n",(*G).vexnum,MAX_NAME);</p><p> for(i = 0;i < (*G).vexnum; ++i) /* 構(gòu)造頂點向量 */</p><p><b> {</b></p><p> scanf("%s",(*G).vertices[i].dat
119、a);</p><p> (*G).vertices[i].firstarc = NULL;</p><p><b> }</b></p><p> if((*G).kind == 1 || (*G).kind == 3) /* 網(wǎng) */</p><p> printf("請順序輸入每條弧(邊)的權(quán)值、
120、弧尾和弧頭(以空格作為間隔):\n");</p><p> else /* 圖 */</p><p> printf("請順序輸入每條弧(邊)的弧尾和弧頭(以空格作為間隔):\n");</p><p> for(k = 0;k < (*G).arcnum; ++k) /* 構(gòu)造表結(jié)點鏈表 */</p><
121、p><b> {</b></p><p> if((*G).kind == 1 || (*G).kind == 3) /* 網(wǎng) */</p><p> scanf("%d%s%s",&w,va,vb);</p><p> else /* 圖 */</p><p> scanf(
122、"%s%s",va,vb);</p><p> i = LocateVex(*G,va); /* 弧尾 */</p><p> j = LocateVex(*G,vb); /* 弧頭 */</p><p> p = (ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));</p><p> p ->
123、; adjvex = j;</p><p> if((*G).kind == 1 || (*G).kind == 3) /* 網(wǎng) */</p><p><b> {</b></p><p> p -> info = (int *)malloc(sizeof(int));</p><p> *(p ->
124、 info) = w;</p><p><b> }</b></p><p><b> else</b></p><p> p -> info = NULL; /* 圖 */</p><p> p -> nextarc = (*G).vertices[i].firstarc; /
125、* 插在表頭 */</p><p> (*G).vertices[i].firstarc = p;</p><p> if((*G).kind >= 2) /* 無向圖或網(wǎng),產(chǎn)生第二個表結(jié)點 */</p><p><b> {</b></p><p> p = (ArcNode*)malloc(sizeof
126、(ArcNode));</p><p> p -> adjvex = i;</p><p> if((*G).kind == 3) /* 無向網(wǎng) */</p><p><b> {</b></p><p> p -> info = (int*)malloc(sizeof(int));</p>
127、;<p> *(p -> info) = w;</p><p><b> }</b></p><p><b> else</b></p><p> p -> info = NULL; /* 無向圖 */</p><p> p -> nextarc = (*G
128、).vertices[j].firstarc; /* 插在表頭 */</p><p> (*G).vertices[j].firstarc=p;</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> return OK;</p><
129、p><b> }</b></p><p><b> 重要程序段2:</b></p><p> int NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w)</p><p><b> { </b></p><p> Arc
130、Node *p;</p><p> int v1,w1;</p><p> v1 = LocateVex(G,v); /* v1為頂點v在圖G中的序號 */</p><p> w1 = LocateVex(G,w); /* w1為頂點w在圖G中的序號 */</p><p> p = G.vertices[v1].firstarc;&l
131、t;/p><p> while(p && p -> adjvex != w1) /* 指針p不空且所指表結(jié)點不是w */</p><p> p = p -> nextarc;</p><p> if(!p || !p -> nextarc) /* 沒找到w或w是最后一個鄰接點 */</p><p> re
132、turn -1;</p><p> else /* p->adjvex==w */</p><p> return p -> nextarc -> adjvex; /* 返回v的(相對于w的)下一個鄰接頂點的序號 */</p><p><b> }</b></p><p><b> 重
133、要程序段3:</b></p><p> void DFS(ALGraph G,int v)</p><p> { /* 從第v個頂點出發(fā)遞歸地深度優(yōu)先遍歷圖G。*/</p><p><b> int w;</b></p><p> VertexType v1,w1;</p><p&
134、gt; strcpy(v1,*GetVex(G,v));</p><p> visited[v] = TRUE; /* 設置訪問標志為TRUE(已訪問) */</p><p> VisitFunc(G.vertices[v].data); /* 訪問第v個頂點 */</p><p> for(w = FirstAdjVex(G,v1); w >= 0;
135、 w = NextAdjVex(G,v1,strcpy(w1,*GetVex(G,w))))</p><p> if(!visited[w])</p><p> DFS(G,w); /* 對v的尚未訪問的鄰接點w遞歸調(diào)用DFS */</p><p><b> }</b></p><p><b> 重要程
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