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C++如何實(shí)現(xiàn)拓?fù)渑判?/h1>

這篇文章主要為大家展示了C++如何實(shí)現(xiàn)拓?fù)渑判颍瑑?nèi)容簡(jiǎn)而易懂，希望大家可以學(xué)習(xí)一下，學(xué)習(xí)完之后肯定會(huì)有收獲的，下面讓小編帶大家一起來看看吧。

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一、思路

C++如何實(shí)現(xiàn)拓?fù)渑判?></p><p>先掃描所有頂點(diǎn)，把入度為0的頂點(diǎn)（如C,E）進(jìn)棧。然后，取棧頂元素，退棧，輸出取得的棧頂元素v（即入度為0的頂點(diǎn)v）。接著，把頂點(diǎn)v的鄰接頂點(diǎn)w的入度減1，如果w的入度變?yōu)?，則進(jìn)棧。接著，取頂點(diǎn)w的兄弟結(jié)點(diǎn)（即取頂點(diǎn)v的鄰接頂點(diǎn)w的下一鄰接頂點(diǎn)），做同樣的操作。重復(fù)上面步驟，直到輸出n個(gè)頂點(diǎn)。</p><p>如上圖：</p><p>（1）掃描所有頂點(diǎn)，把入度為0的頂點(diǎn)進(jìn)棧：將頂點(diǎn)C，E進(jìn)棧；</p><p>（2）取棧頂元素，退棧，輸出取得的棧頂元素E。接著，把頂點(diǎn)E的鄰接頂點(diǎn)A、B和F的入度減1，如果入度變?yōu)?，則進(jìn)棧。因?yàn)轫旤c(diǎn)A入度變?yōu)?，所以要進(jìn)棧；</p><p>（3）重復(fù)（2）步驟，直到輸出n個(gè)頂點(diǎn)。</p><p><strong>二、實(shí)現(xiàn)程序：</strong></p><p>1.Graph.h:有向圖</p><div><pre>#ifndef Graph_h #define Graph_h #include <iostream> using namespace std; const int DefaultVertices = 30; template <class T, class E> struct Edge { // 邊結(jié)點(diǎn)的定義 int dest; // 邊的另一頂點(diǎn)位置 Edge<T, E> *link; // 下一條邊鏈指針 }; template <class T, class E> struct Vertex { // 頂點(diǎn)的定義 T data; // 頂點(diǎn)的名字 Edge<T, E> *adj; // 邊鏈表的頭指針 }; template <class T, class E> class Graphlnk { public: const E maxValue = 100000; // 代表無(wú)窮大的值（=∞） Graphlnk(int sz=DefaultVertices); // 構(gòu)造函數(shù) ~Graphlnk(); // 析構(gòu)函數(shù) void inputGraph(int count[]); // 建立鄰接表表示的圖 void outputGraph(); // 輸出圖中的所有頂點(diǎn)和邊信息 T getValue(int i); // 取位置為i的頂點(diǎn)中的值 bool insertVertex(const T& vertex); // 插入頂點(diǎn) bool insertEdge(int v1, int v2); // 插入邊 bool removeVertex(int v); // 刪除頂點(diǎn) bool removeEdge(int v1, int v2); // 刪除邊 int getFirstNeighbor(int v); // 取頂點(diǎn)v的第一個(gè)鄰接頂點(diǎn) int getNextNeighbor(int v,int w); // 取頂點(diǎn)v的鄰接頂點(diǎn)w的下一鄰接頂點(diǎn) int getVertexPos(const T vertex); // 給出頂點(diǎn)vertex在圖中的位置 int numberOfVertices(); // 當(dāng)前頂點(diǎn)數(shù) private: int maxVertices; // 圖中最大的頂點(diǎn)數(shù) int numEdges; // 當(dāng)前邊數(shù) int numVertices; // 當(dāng)前頂點(diǎn)數(shù) Vertex<T, E> * nodeTable; // 頂點(diǎn)表(各邊鏈表的頭結(jié)點(diǎn)) }; // 構(gòu)造函數(shù):建立一個(gè)空的鄰接表 template <class T, class E> Graphlnk<T, E>::Graphlnk(int sz) { maxVertices = sz; numVertices = 0; numEdges = 0; nodeTable = new Vertex<T, E>[maxVertices]; // 創(chuàng)建頂點(diǎn)表數(shù)組 if(nodeTable == NULL) { cerr << "存儲(chǔ)空間分配錯(cuò)誤！" << endl; exit(1); } for(int i = 0; i < maxVertices; i++) nodeTable[i].adj = NULL; } // 析構(gòu)函數(shù) template <class T, class E> Graphlnk<T, E>::~Graphlnk() { // 刪除各邊鏈表中的結(jié)點(diǎn) for(int i = 0; i < numVertices; i++) { Edge<T, E> *p = nodeTable[i].adj; // 找到其對(duì)應(yīng)鏈表的首結(jié)點(diǎn) while(p != NULL) { // 不斷地刪除第一個(gè)結(jié)點(diǎn) nodeTable[i].adj = p->link; delete p; p = nodeTable[i].adj; } } delete []nodeTable; // 刪除頂點(diǎn)表數(shù)組 } // 建立鄰接表表示的圖 template <class T, class E> void Graphlnk<T, E>::inputGraph(int count[]) { int n, m; // 存儲(chǔ)頂點(diǎn)樹和邊數(shù) int i, j, k; T e1, e2; // 頂點(diǎn) cout << "請(qǐng)輸入頂點(diǎn)數(shù)和邊數(shù)：" << endl; cin >> n >> m; cout << "請(qǐng)輸入各頂點(diǎn)：" << endl; for(i = 0; i < n; i++) { cin >> e1; insertVertex(e1); // 插入頂點(diǎn) } cout << "請(qǐng)輸入圖的各邊的信息：" << endl; i = 0; while(i < m) { cin >> e1 >> e2; j = getVertexPos(e1); k = getVertexPos(e2); if(j == -1 || k == -1) cout << "邊兩端點(diǎn)信息有誤，請(qǐng)重新輸入！" << endl; else { insertEdge(j, k); // 插入邊 count[k]++; // 記錄入度 i++; } } // while } // 輸出有向圖中的所有頂點(diǎn)和邊信息 template <class T, class E> void Graphlnk<T, E>::outputGraph() { int n, m, i; T e1, e2; // 頂點(diǎn) Edge<T, E> *p; n = numVertices; m = numEdges; cout << "圖中的頂點(diǎn)數(shù)為" << n << ",邊數(shù)為" << m << endl; for(i = 0; i < n; i++) { p = nodeTable[i].adj; while(p != NULL) { e1 = getValue(i); // 有向邊<i, p->dest> e2 = getValue(p->dest); cout << "<" << e1 << ", " << e2 << ">" << endl; p = p->link; // 指向下一個(gè)鄰接頂點(diǎn) } } } // 取位置為i的頂點(diǎn)中的值 template <class T, class E> T Graphlnk<T, E>::getValue(int i) { if(i >= 0 && i < numVertices) return nodeTable[i].data; return NULL; } // 插入頂點(diǎn) template <class T, class E> bool Graphlnk<T, E>::insertVertex(const T& vertex) { if(numVertices == maxVertices) // 頂點(diǎn)表滿，不能插入 return false; nodeTable[numVertices].data = vertex; // 插入在表的最后 numVertices++; return true; } // 插入邊 template <class T, class E> bool Graphlnk<T, E>::insertEdge(int v1, int v2) { if(v1 == v2) // 同一頂點(diǎn)不插入 return false; if(v1 >= 0 && v1 < numVertices && v2 >= 0 && v2 < numVertices) { Edge<T, E> *p = nodeTable[v1].adj; // v1對(duì)應(yīng)的邊鏈表頭指針 while(p != NULL && p->dest != v2) // 尋找鄰接頂點(diǎn)v2 p = p->link; if(p != NULL) // 已存在該邊，不插入 return false; p = new Edge<T, E>; // 創(chuàng)建新結(jié)點(diǎn) p->dest = v2; p->link = nodeTable[v1].adj; // 鏈入v1邊鏈表 nodeTable[v1].adj = p; numEdges++; return true; } return false; } // 有向圖刪除頂點(diǎn)較麻煩 template <class T, class E> bool Graphlnk<T, E>::removeVertex(int v) { if(numVertices == 1 || v < 0 || v > numVertices) return false; // 表空或頂點(diǎn)號(hào)超出范圍 Edge<T, E> *p, *s; // 1.清除頂點(diǎn)v的邊鏈表結(jié)點(diǎn)w 邊<v,w> while(nodeTable[v].adj != NULL) { p = nodeTable[v].adj; nodeTable[v].adj = p->link; delete p; numEdges--; // 與頂點(diǎn)v相關(guān)聯(lián)的邊數(shù)減1 } // while結(jié)束 // 2.清除<w, v>，與v有關(guān)的邊 for(int i = 0; i < numVertices; i++) { if(i != v) { // 不是當(dāng)前頂點(diǎn)v s = NULL; p = nodeTable[i].adj; while(p != NULL && p->dest != v) {// 在頂點(diǎn)i的鏈表中找v的頂點(diǎn) s = p; p = p->link; // 往后找 } if(p != NULL) { // 找到了v的結(jié)點(diǎn) if(s == NULL) { // 說明p是nodeTable[i].adj nodeTable[i].adj = p->link; } else { s->link = p->link; // 保存p的下一個(gè)頂點(diǎn)信息 } delete p; // 刪除結(jié)點(diǎn)p numEdges--; // 與頂點(diǎn)v相關(guān)聯(lián)的邊數(shù)減1 } } } numVertices--; // 圖的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)減1 nodeTable[v].data = nodeTable[numVertices].data; // 填補(bǔ),此時(shí)numVertices，比原來numVertices小1，所以，這里不需要numVertices-1 nodeTable[v].adj = nodeTable[numVertices].adj; // 3.要將填補(bǔ)的頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置改寫 for(int i = 0; i < numVertices; i++) { p = nodeTable[i].adj; while(p != NULL && p->dest != numVertices) // 在頂點(diǎn)i的鏈表中找numVertices的頂點(diǎn) p = p->link; // 往后找 if(p != NULL) // 找到了numVertices的結(jié)點(diǎn) p->dest = v; // 將鄰接頂點(diǎn)numVertices改成v } return true; } // 刪除邊 template <class T, class E> bool Graphlnk<T, E>::removeEdge(int v1, int v2) { if(v1 != -1 && v2 != -1) { Edge<T, E> * p = nodeTable[v1].adj, *q = NULL; while(p != NULL && p->dest != v2) { // v1對(duì)應(yīng)邊鏈表中找被刪除邊 q = p; p = p->link; } if(p != NULL) { // 找到被刪除邊結(jié)點(diǎn) if(q == NULL) // 刪除的結(jié)點(diǎn)是邊鏈表的首結(jié)點(diǎn) nodeTable[v1].adj = p->link; else q->link = p->link; // 不是，重新鏈接 delete p; return true; } } return false; // 沒有找到結(jié)點(diǎn) } // 取頂點(diǎn)v的第一個(gè)鄰接頂點(diǎn) template <class T, class E> int Graphlnk<T, E>::getFirstNeighbor(int v) { if(v != -1) { Edge<T, E> *p = nodeTable[v].adj; // 對(duì)應(yīng)鏈表第一個(gè)邊結(jié)點(diǎn) if(p != NULL) // 存在，返回第一個(gè)鄰接頂點(diǎn) return p->dest; } return -1; // 第一個(gè)鄰接頂點(diǎn)不存在 } // 取頂點(diǎn)v的鄰接頂點(diǎn)w的下一鄰接頂點(diǎn) template <class T, class E> int Graphlnk<T, E>::getNextNeighbor(int v,int w) { if(v != -1) { Edge<T, E> *p = nodeTable[v].adj; // 對(duì)應(yīng)鏈表第一個(gè)邊結(jié)點(diǎn) while(p != NULL && p->dest != w) // 尋找鄰接頂點(diǎn)w p = p->link; if(p != NULL && p->link != NULL) return p->link->dest; // 返回下一個(gè)鄰接頂點(diǎn) } return -1; // 下一個(gè)鄰接頂點(diǎn)不存在 } // 給出頂點(diǎn)vertex在圖中的位置 template <class T, class E> int Graphlnk<T, E>::getVertexPos(const T vertex) { for(int i = 0; i < numVertices; i++) if(nodeTable[i].data == vertex) return i; return -1; } // 當(dāng)前頂點(diǎn)數(shù) template <class T, class E> int Graphlnk<T, E>::numberOfVertices() { return numVertices; } #endif /* Graph_h */</pre></div><p>2.TopLogicalSort.h</p><div><pre>#ifndef TopLogicalSort_h #define TopLogicalSort_h #include "Graph.h" template <class T, class E> void TopLogicalSort(Graphlnk<T, E> &G) { int i, w, v; int n; // 頂點(diǎn)數(shù) int *count = new int[DefaultVertices]; // 入度數(shù)組 int top = -1; // 清零 for(i = 0; i< DefaultVertices; i++) count[i] = 0; // 輸入頂點(diǎn)和邊 G.inputGraph(count); n = G.numberOfVertices(); // 獲取圖的頂點(diǎn)數(shù) for(i = 0; i < n; i++) { // 檢查網(wǎng)絡(luò)所有頂點(diǎn) if(count[i] == 0) { // 入度為0的頂點(diǎn)進(jìn)棧 count[i] = top; top = i; } } // 進(jìn)行拓?fù)渑判颍敵鰊個(gè)頂點(diǎn) for(i = 0; i < n; i++) { if(top == -1) { // 空棧 cout << "網(wǎng)絡(luò)中有回路！" << endl; return; } else { v = top; top = count[top]; cout << G.getValue(v) << " "; // 輸出入度為0的頂點(diǎn) w = G.getFirstNeighbor(v); // 鄰接頂點(diǎn) while(w != -1) { // 掃描出邊表 if(--count[w] == 0) { // 鄰接頂點(diǎn)入度減1，如果入度為0則進(jìn)棧 count[w] = top; top = w; } w = G.getNextNeighbor(v, w); // 兄弟結(jié)點(diǎn)（取頂點(diǎn)v的鄰接頂點(diǎn)w的下一鄰接頂點(diǎn)） } } } cout << endl; } #endif /* TopLogicalSort_h */ 3.main.cpp #include "TopLogicalSort.h" int main(int argc, const char * argv[]) { Graphlnk<char, int> G; // 聲明圖對(duì)象 TopLogicalSort(G); // AOV網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渑判? return 0; }</pre></div><p>測(cè)試數(shù)據(jù)：</p><p>6 8<br/>A B C D E F<br/>A B<br/>A D<br/>B F<br/>C B<br/>C F<br/>E A<br/>E F<br/>E B</p><p>測(cè)試結(jié)果：</p><p><img src=C++如何實(shí)現(xiàn)拓?fù)渑判?/a>
網(wǎng)站路徑：http://www.chinadenli.net/article8/gpceip.html

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