拓扑排序

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  Name:拓扑排序
  Author:wujilin
  Description:用邻接表构造图 然后进行拓扑排序
              注意  今天调试时候出现了一个问题 以前没出现过的
              就是 用* 与不用  以前我不管有没有返回值 我都用
              但是没出现问题  今天调试这个程序 就是因为这个小问题 花费很长时间
              以后一定要主要这一点 不要不管三七二十一 都用*  有时候会造成原数据
              破坏  利用被破坏的值 在进行运算  结果可想而知  所以 如果没返回值时
              一般不要用  不要因为图个方便一律用 那样不好 切记
  Date: 22-07-06 20:25
  Copyright:wujilin
*/

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX_VEXTEX_NUM 20
#define M 20
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT 10
#define OK 1
#define ERROR 0

typedef int ElemType;
typedef struct ArcNode
{
 int adjvex;
 struct ArcNode *nextarc;
}ArcNode;

typedef struct VNode
{
 int data;
 ArcNode *firstarc;
}VNode,AdjList[MAX_VEXTEX_NUM];

typedef struct
{
 AdjList vertices;
 int vexnum, arcnum;
}ALGraph;

typedef struct //构件栈
{   
 ElemType *base;
    ElemType *top;
    int stacksize;
}SqStack;

void InitStack(SqStack *);               //函数声明
int Pop(SqStack *, ElemType *);         
void Push(SqStack *,ElemType );         
int StackEmpty(SqStack *);              
void CreatGraph(ALGraph *);             
void FindInDegree(ALGraph , int * );
void TopologicalSort(ALGraph );

void InitStack(SqStack *S)//初始化栈
{
 S->base=(ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    if(!S->base)
 {
  printf("memory allocation failed, goodbye");
  exit(1);
 }
 S->top=S->base;
    S->stacksize=STACK_INIT_SIZE;
}

int Pop(SqStack *S,ElemType *e)//出栈操作
{
 

 if(S->top==S->base)
 {
  return ERROR;
 }
    *e=*--S->top;
     //printf("%d/n",e);
   // return e;
   return 0;
}

void Push(SqStack *S,ElemType e)//进栈操作
{
 if(S->top-S->base>=S->stacksize)
 {
  S->base = (ElemType *)realloc(S->base,(S->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(ElemType));
        if(!S->base)
  {
   printf("memory allocation failed, goodbye");
      exit(1);
        }
  S->top = S->base+S->stacksize;
        S->stacksize+=STACKINCREMENT;
 }
    *S->top++=e;
  
}

int StackEmpty(SqStack *S)//判断栈是否为空
{
 if(S->top==S->base)
  return OK;
    else
  return ERROR;
}

void CreatGraph(ALGraph *G)//构件图
{
 int m, n, i;
 ArcNode *p;

 printf("请输入顶点数和边数:");
 scanf("%d%d",&G->vexnum,&G->arcnum);

 for (i = 1; i <= G->vexnum; i++)
 {
  G->vertices[i].data = i;
  G->vertices[i].firstarc = NULL;
 }
   
 for (i = 1; i <= G->arcnum; i++)       //输入存在边的点集合
 {
  printf("/n请输入存在边的两个顶点的序号:");
  scanf("%d%d",&n,&m);
  while (n < 0 || n > G->vexnum || m < 0 || m > G->vexnum)
  {
   printf("输入的顶点序号不正确 请重新输入:");
   scanf("%d%d",&n,&m);
  }
    
  p = (ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
  if (p == NULL)
  {
   printf("memory allocation failed,goodbey");
   exit(1);
  }
        p->adjvex = m;
  p->nextarc = G->vertices[n].firstarc;
  G->vertices[n].firstarc = p;
 }
   
 printf("建立的邻接表为:/n");          //输出建立好的邻接表
 for(i = 1; i <= G->vexnum; i++)
 {
  printf("%d",G->vertices[i].data);
  for(p = G->vertices[i].firstarc; p; p = p->nextarc)
     printf("%3d",p->adjvex);
  printf("/n");
 }

}

void FindInDegree(ALGraph G, int indegree[])//求入度操作
{
    int i;

 for (i = 1; i <= G.vexnum; i++)
 {
  indegree[i] = 0;
 }
   
 for (i = 1; i <= G.vexnum; i++)
 {
  while (G.vertices[i].firstarc)
  {
   indegree[G.vertices[i].firstarc->adjvex]++;
   G.vertices[i].firstarc = G.vertices[i].firstarc->nextarc;
  }
 }
}

void TopologicalSort(ALGraph G)       //进行拓扑排序
{
 int indegree[M];
 int i, k, n;
    int count = 0;
    ArcNode *p;
    SqStack S;
 
 FindInDegree(G, indegree);
 InitStack(&S);
 
 for (i = 1; i <= G.vexnum; i++)
 {
  printf("第%d个点的入度为%d /n", i, indegree[i]);
 }
    printf("/n");
 for ( i = 1; i <= G.vexnum; i++)
 {
  if (!indegree[i])
   Push(&S,i);
 }

 printf("进行拓扑排序输出顺序为:");         //输出结果
 while(!StackEmpty(&S))
 {
  Pop(&S,&n);
  printf("%4d",G.vertices[n].data);
  count++;
  for (p = G.vertices[n].firstarc;  p != NULL;  p = p->nextarc)
  {
      k = p->adjvex;
   if (!(--indegree[k]))
   {
    Push(&S,k);
   }
  }

 }
    printf("/n");
 if (count < G.vexnum)
 {
  printf("出现错误/n");
 }
    else
 {
  printf("排序成功/n");
 }
}

int main(void)            //主函数
{
     ALGraph G;
    
  CreatGraph(&G);
     TopologicalSort(G);

     system("pause");
  return 0;

}