4.若一个有向图中不存在环,则称该图为有向无环图,现在用有向无环图来描述表达式(a *b)*(a *b)*(a*b)*C,则该图所需的顶点数最少为()
时间: 2024-08-31 09:01:39 浏览: 68
在一个有向无环图(DAG)中,描述数学表达式(a * b)*(a * b)*(a * b)* C,我们可以将其视为操作符和运算数之间的依赖关系。在这个表达式中,每个操作符(*)以及变量a、b和C都会是一个顶点。为了形成最少的顶点数,我们需要合并那些可以共享顶点的操作符。
- 表达式的开始和结束需要两个顶点,分别表示“开始”和“结束”。
- 变量a、b和C作为独立的顶点。
- 每个乘法(*)运算可以作为一个顶点,因为它们连接相邻的运算数或运算符。
考虑到乘法的结合律(* operator distributes over *),我们可以在表达式中有三个连续的乘法时只保留一个顶点,例如(a * b)*(a * b)可以用一个顶点来表示,因为这两个乘法实际上是等价的。
因此,顶点最少的情况是:
- 一个开始顶点
- a、b、C各一个顶点
- 一个表示整个表达式结尾的顶点
- 只有一个顶点用于处理连续的三个乘法运算
所以,所需的顶点数最少为5个。
相关问题
4.若一个有向图中不存在环,则称该图为有向无环图,现在用有向无环图来描述表达式(a *6)*(a *b)*(a*6)*C,则该图所需的顶点数最少为()
对于表达式 (a * 6) * (a * b) * (a * 6) * C,我们可以将其视为一个树形结构,其中每个操作符可以看作是一个节点,而操作数作为叶子节点。因为乘法运算符具有结合律,我们通常会按照从左到右的顺序组合它们,形成一个类似于算术链表的结构。为了构成一个有向无环图(DAG),我们需要最小化的顶点数。
在这个例子中,我们至少需要三个顶点来表示操作数 `a`、`b` 和 `C`。剩下的节点将用于乘法运算,比如 `*6` 的两个实例。每个乘法节点只连接一个操作数,所以不需要额外的顶点来表示多次相同的运算。因此,最少的顶点数就是3(操作数)加上连接这些操作的必要边,也就是3个顶点。
c语言的设计一个算法,通过拓扑排序的方法判断一个有向图中是否有环,若无环,则输出该拓扑序列代码
非常感谢您的提问!关于您的问题,我可以给出以下实现代码:
```c
#include <stdio.h>
#define MAX_N 100 //最大节点数
int indegree[MAX_N]; //每个节点的入度
int G[MAX_N][MAX_N]; //有向图的邻接矩阵
int topo[MAX_N]; //存放拓扑序列
int topoSort(int n) //n为节点个数,返回是否有环
{
int i, j, k = 0;
int q[MAX_N], front = 0, rear = -1; //队列
for(i = 0; i < n; i++)
if(indegree[i] == 0) q[++rear] = i; //将入度为0的节点加入队列
while(front <= rear) //队列非空时循环
{
int u = q[front++]; //取出队首节点
topo[k++] = u; //将该节点加入拓扑序列
for(j = 0; j < n; j++) //遍历该节点的所有出边
if(G[u][j]) //如果存在一条出边
if(--indegree[j] == 0) q[++rear] = j; //将该出边对应节点的入度减一
//如果该节点的入度变为0,将其加入队列
}
return k == n; //如果拓扑序列中包含所有节点,说明没有环
}
int main()
{
int n, m, i, u, v; //n为节点数,m为有向边数
scanf("%d%d", &n, &m);
for(i = 0; i < m; i++)
{
scanf("%d%d", &u, &v);
G[u][v] = 1; //有向图中u到v存在一条边
indegree[v]++; //节点v的入度加1
}
if(topoSort(n)) //如果不存在环
{
printf("拓扑序列为:\n");
for(i = 0; i < n; i++)
printf("%d ", topo[i]);
printf("\n");
}
else
{
printf("有向图中存在环!\n");
}
return 0;
}
```
此算法利用了拓扑排序的思想,如果有向图中存在环,那么必然至少有一个节点的入度不为零,无法入队,因此无法输出拓扑序列。如果有向图中不存在环,那么每个节点的入度都可以为零,将它们全部入队,按照入队时的顺序输出,即可得到一个拓扑序列。
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