matlab完整代码:给定一个邻接矩阵,从有向图中找出两个节点以上的有向环路并且随机删除一条,直到没有环路,然后输出邻接矩阵
时间: 2024-05-24 07:11:19 浏览: 128
% 生成邻接矩阵
n = 5; % 节点数
% 生成随机邻接矩阵
A = randi([0,1],n,n);
% 将对角线设置为0,即不允许自环
A = A - diag(diag(A));
% 输出原始邻接矩阵
disp('原始邻接矩阵:');
disp(A);
% 查找有向环路并删除
while true
% 查找有向环路
[~,C] = graphtraverse(sparse(A),'Method','dfs','Direction','directed');
C = C{1};
if length(C)<=2 % 没有环路,直接退出
break;
end
% 随机删除一条边
ind = randi(length(C)-1);
A(C(ind),C(ind+1)) = 0;
end
% 输出处理后的邻接矩阵
disp('处理后的邻接矩阵:');
disp(A);
相关问题
matlab程序:给定一个邻接矩阵,从有向图中找出两个节点以上的有向环路并且随机删除一条,直到没有环路,然后输出邻接矩阵
清除环路的算法:
1. 从邻接矩阵中选择任意一个顶点 v,标记为已访问。
2. 从 v 出发,沿着一条未访问的边走到下一个顶点 w。
3. 如果 w 已经被访问过,则说明存在一个环路,从 w 开始沿着环路返回 v,找到一条边(u,v)使得 u 在环路上。
4. 删除边(u,v),重新构造邻接矩阵。
5. 对于所有未访问的顶点,重复上述步骤。
以下是一个示例 MATLAB 代码:
% 给定邻接矩阵
adj_matrix = [0 1 0 0 0;
0 0 1 0 0;
1 0 0 1 1;
0 0 0 0 1;
0 0 1 0 0];
% 记录每个节点的访问状态
visited = zeros(1, size(adj_matrix, 1));
% 记录已经删除的边
deleted_edges = [];
% 重复直到没有环路
while ~isempty(find(visited == 0, 1))
% 选择一个未访问的节点
v = find(visited == 0, 1);
% 标记为已访问
visited(v) = 1;
% 深度优先搜索
[has_cycle, cycle_nodes] = dfs(v, [], adj_matrix);
% 如果存在环路
if has_cycle
% 找到一条边(u,v)使得 u 在环路上
for i = 1:length(cycle_nodes)-1
u = cycle_nodes(i);
v = cycle_nodes(i+1);
if adj_matrix(u, v) == 1
break;
end
end
% 删除边(u,v)
adj_matrix(u, v) = 0;
deleted_edges = [deleted_edges; [u v]];
% 重新标记所有节点为未访问
visited = zeros(1, size(adj_matrix, 1));
end
end
% 输出最终的邻接矩阵
disp('Final adjacency matrix:');
disp(adj_matrix);
% 输出已删除的边
disp('Deleted edges:');
disp(deleted_edges);
% 深度优先搜索函数
function [has_cycle, cycle_nodes] = dfs(v, visited, adj_matrix)
if nargin < 2
visited = [];
end
if isempty(visited)
visited = zeros(1, size(adj_matrix, 1));
end
visited(v) = 1;
has_cycle = 0;
cycle_nodes = [];
neighbors = find(adj_matrix(v, :) == 1);
for i = 1:length(neighbors)
w = neighbors(i);
if visited(w) == 0
[has_cycle, cycle_nodes] = dfs(w, visited, adj_matrix);
elseif visited(w) == 1
has_cycle = 1;
cycle_nodes = [cycle_nodes v w];
end
if has_cycle
if v == cycle_nodes(end)
cycle_nodes = [v cycle_nodes];
return;
else
cycle_nodes = [v cycle_nodes];
return;
end
end
end
end
自己编写matlab程序:给定一个邻接矩阵,从有向图中找出两个节点以上的有向环路并且随机删除一条,直到没有环路,然后输出邻接矩阵
以下是一个可能的实现,使用了深度优先搜索和拓扑排序:
```matlab
function [adj] = remove_cycles(adj)
% adj: 邻接矩阵
% 返回去掉环路后的邻接矩阵
n = size(adj, 1); % 节点数
visited = zeros(n, 1); % 标记节点是否被访问过
on_stack = zeros(n, 1); % 标记节点是否在递归栈中
stack = zeros(n, 1); % 递归栈
top = 0; % 栈顶指针
% 深度优先搜索
function dfs(u)
visited(u) = 1;
on_stack(u) = 1;
stack(top+1) = u;
top = top + 1;
for v = 1:n
if adj(u,v)
if on_stack(v)
% 找到了环路,随机删除一条边
cycle = stack(on_stack == 1);
i = randi(length(cycle)-1);
adj(cycle(i), cycle(i+1)) = 0;
return;
elseif ~visited(v)
dfs(v);
end
end
end
on_stack(u) = 0;
top = top - 1;
end
% 拓扑排序
topo_order = toposort(adj);
while ~isempty(topo_order)
u = topo_order(1);
topo_order(1) = [];
dfs(u);
end
end
```
这个函数首先对整张图进行拓扑排序,然后对每个节点进行深度优先搜索。如果搜索过程中发现了环路,就随机删除一条边。这样可以保证每次删除的边都来自一个环路,而且删除的是随机的一条边,不会对图的结构造成太大的影响。最后返回去掉环路后的邻接矩阵。
需要注意的是,这个函数只能去掉一些简单的环路,对于复杂的环路(比如一个节点连向它自己,或者两个节点之间有多条边),可能会出现错误的结果。
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