拓扑排序是图论中一种典型的算法。通过拓扑排序可以梳理图的层次结构。像什么工期完成类的图论任务,就是典型的应用。第二个应用就是判断图中是否存在环路的问题。
程序中建图的方式是邻接表形式,代码如下:
vector<vector<int> > graph(n, vector<int>{});
下面是拓扑排序的模板:
vector<vector<int> > graph(n, vector<int>{});
根据所给有向图的指向关系,完成graph图的建立
// 统计初始入度为0的
vector<int> indegree(n, 0);
for (int i=0; i<n; i++) {
for (int j=0; j<graph[i].size(); j++) {
indegree[graph[i][j]]++;
}
}
queue<int> que; // 队列存储,其实如果对于顺序没有要求栈也行
for (int i=0; i<n; i++) {
if (indegree[i] == 0)
que.push(i);
}
while (!que.empty()) {
int a = que.front();
cout << a + 1 << " ";
que.pop();
for (int i=0; i<graph[a].size(); i++) {
indegree[graph[a][i]]--;
if (indegree[graph[a][i]] == 0)
que.push(graph[a][i]);
}
}
/*
如果要判断是否存在环路,可以在最后判断一下indegree数组,如果全为0说明无环,否则说明有环。
*/
来两道题练习一下吧!(题目是他人博客找的,不是网站来的。没有去OJ验证AC,只是通过了样例测试。输出格式也没调,勉强过关吧!)
题目一:确定比赛名次
代码如下:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(void) {
int n, m;
cin >> n >> m;
vector<vector<int>> graph(n, vector<int>{});
for (int i=0; i<m; i++) {
int u, v;
cin >> u >> v;
graph[u-1].push_back(v-1);
}
vector<int> indegree(n, 0);
for (int i=0; i<graph.size(); i++) {
for (int j=0; j<graph[i].size(); j++) {
indegree[graph[i][j]]++;
}
}
priority_queue<int> que; // 题目对顺序有要求,这里用了优先队列
for (int i=0; i<n; i++) {
if (indegree[i] == 0)
que.push(-i);
}
while (!que.empty()) {
int num = -que.top();
cout << num + 1 << " ";
que.pop();
for (int i=0; i<graph[num].size(); i++) {
indegree[graph[num][i]]--;
if (indegree[graph[num][i]] == 0)
que.push(-graph[num][i]);
}
}
return 0;
}
题目二:POJ 2367:Genealogical tree
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(void) {
int n;
cin >> n;
vector<vector<int> > graph(n, vector<int>{});
int i;
for (int j=0; j<n; j++) {
while (1) {
cin >> i;
if (i != 0)
graph[j].push_back(i-1);
else
break;
}
}
vector<int> indegree(n, 0);
for (int i=0; i<n; i++) {
for (int j=0; j<graph[i].size(); j++) {
indegree[graph[i][j]]++;
}
}
queue<int> que;
for (int i=0; i<n; i++) {
if (indegree[i] == 0)
que.push(i);
}
while (!que.empty()) {
int a = que.front();
cout << a + 1 << " ";
que.pop();
for (int i=0; i<graph[a].size(); i++) {
indegree[graph[a][i]]--;
if (indegree[graph[a][i]] == 0)
que.push(graph[a][i]);
}
}
return 0;
}
参考资料:https://blog.youkuaiyun.com/wang_123_zy/article/details/81411683