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,若边(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。
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。
// Topological_Sort.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
#define N 9
typedef struct{
int vexnum, arcnum;
char vexs[N];
int matirx[N][N];
}graph;
graph g;
int re[N];
// 初始化图数据
// 0---1---2---3---4---5---6---7---8---
// A---B---C---D---E---F---G---H---I---
void initiate_graph()
{
// A-B, A-D, A-E
g.matirx[0][1] = 1;
//g.matirx[1][0] = 1;
g.matirx[0][3] = 1;
//g.matirx[3][0] = 1;
g.matirx[0][4] = 1;
//g.matirx[4][0] = 1;
// B-C
//g.matirx[1][2] = 1;
g.matirx[2][1] = 1;
// C-F
g.matirx[2][5] = 1;
//g.matirx[5][2] = 1;
// D-E, D-G
g.matirx[3][4] = 1;
//g.matirx[4][3] = 1;
//g.matirx[3][6] = 1;
g.matirx[6][3] = 1;
// E-F, E-H
g.matirx[4][5] = 1;
//g.matirx[5][4] = 1;
//g.matirx[4][7] = 1;
g.matirx[7][4] = 1;
// F-H, F-I
//g.matirx[5][7] = 1;
g.matirx[7][5] = 1;
//g.matirx[5][8] = 1;
g.matirx[8][5] = 1;
// G-H
g.matirx[6][7] = 1;
//g.matirx[7][6] = 1;
// H-I
g.matirx[7][8] = 1;
//g.matirx[8][7] = 1;
}
//判断有向图是否有环
bool is_cycle(graph g)
{
int k = 0;
while (k < N)
{
int a[N] = { 0 };
a[k] = 1;
vector<int>aa,cycle;
cycle.push_back(k);
vector<vector<int>>bb;
for (int i = 0; i < N; i++)
if (g.matirx[k][i])
aa.push_back(i);
if (!aa.empty())
{
bb.push_back(aa);
while (!bb.empty())
{
while ((bb.back()).empty())
{
bb.pop_back();
a[cycle.back()] = 0;
cycle.pop_back();
if (bb.empty())
break;
}
if (bb.empty())
break;
int m = (bb.back()).back();
(bb.back()).pop_back();
a[m] = 1;
cycle.push_back(m);
vector<int>cc;
for (int i = 0; i < N; i++)
if (g.matirx[m][i])
{
if (a[i] == 1)
return true;
cc.push_back(i);
}
if (!cc.empty())
bb.push_back(cc);
else
{
a[m] = 0;
cycle.pop_back();
}
}
}
k++;
}
return false;
}
void topological_sort(graph g)
{
int aa[N] = { 0 };
for (int i = 0; i < N; i++)
for (int j = 0; j < N; j++)
{
if (g.matirx[j][i])
aa[i]++;
}
int k = 0;
while (k < N)
{
for (int i = 0; i < N; i++)
if (aa[i] == 0)
{
re[k] = i;
aa[i] = -1;
for (int j = 0; j < N; j++)
{
if (g.matirx[i][j])
aa[j]--;
}
k++;
break;
}
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
initiate_graph();
if (!is_cycle(g))
topological_sort(g);
system("pause");
return 0;
}