用C语言编程算法来计算有向无环图(DAG)中的最长路径?(写出代码)
时间: 2024-12-24 19:22:21 浏览: 0
网树求解有向无环图中具有长度约束的最大不相交路径
在C语言中,我们可以使用拓扑排序和深度优先搜索(DFS)算法来计算有向无环图(DAG)中的最长路径。这里提供一个简单的示例,假设我们有一个二维数组`adj`表示邻接表,`n`是顶点的数量,并且所有顶点都存在从某个节点到其他节点的路径。注意,最长路径通常指从特定源点开始的路径,这里我们将演示如何找到整个DAG中的最长路径。
首先,我们需要实现一个拓扑排序函数来确定节点的顺序:
```c
#include <stdbool.h>
// 检查是否有边 (u, v) 存在于 adj 表中
bool hasEdge(int u, int v, int *adj, int n) {
return adj[u] != NULL && adj[u][v] != -1;
}
// 使用Kahn's Algorithm 进行拓扑排序
void topologicalSort(int *adj, int n, int *order) {
int count[n], i, j;
bool visited[n];
memset(count, 0, sizeof(count));
memset(visited, false, sizeof(visited));
for (i = 0; i < n; ++i)
if (!hasEdge(i, 0, adj, n))
count[i]++;
queue q;
for (i = 0; i < n; i++) {
if (count[i] == 0)
q.enqueue(i);
}
while (!q.isEmpty()) {
int u = q.dequeue();
order[i++] = u;
for (j = 0; adj[u][j] != -1; j++) {
count[j]--;
if (count[j] == 0)
q.enqueue(j);
}
}
}
```
然后,我们可以使用DFS遍历并记录最长路径长度:
```c
int dfs(int node, int prev, int *dist, int n, int *parent, bool *visited, int *maxLen) {
visited[node] = true;
dist[node] = prev + 1;
*maxLen = max(*maxLen, dist[node]);
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (adj[node][i] != -1 && !visited[i]) {
parent[i] = node;
dfs(i, dist[node], dist, n, parent, visited, maxLen);
}
}
return *maxLen;
}
// 计算整个DAG的最长路径
int longestPathInDAG(int *adj, int n) {
int dist[n], parent[n], maxLen = 0;
bool visited[n];
// 初始化距离数组为无穷大
for (int i = 0; i < n; ++i)
dist[i] = INT_MAX;
// 找到拓扑排序的结果作为起点
topologicalSort(adj, n, &parent[0]);
for (int i = 0; i < n; i++) {
visited[i] = false;
maxLen = dfs(parent[i], 0, dist, n, parent, visited, &maxLen);
}
return maxLen;
}
```
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