用字符文件提供数据建立DAG(有向无环图)合适的存储结构。编写程序,输出所有可能的拓扑排序序列。要求输出的拓扑排序结果用顶点序号或字母表示。输出结果需存于字符文件。输出结果中应显示全部拓扑排序序列的数。用C语言编程
时间: 2025-01-01 20:40:09 浏览: 25
在使用C语言处理DAG并生成其拓扑排序时,我们可以采用邻接表作为存储结构,因为它非常适合表示图中的节点和边的关系。邻接表是由每个节点关联到其相邻节点的一系列链表组成的。
首先,定义一个`Node`结构体,包含节点编号以及指向其相邻节点的指针数组:
```c
typedef struct Node {
int vertex;
struct Node** adj; // 邻接表,存储指向其他节点的指针
int degree; // 出度,记录有多少条出边
} Node;
```
然后,我们需要创建一个函数来读取字符文件中表示的DAG,并构建邻接表:
```c
void readGraph(char* filename, Node** graph, int numVertices) {
FILE *file = fopen(filename, "r");
if (file == NULL) {
printf("Error opening file.\n");
return;
}
// 读取边的信息并添加到邻接表中
for (int i = 0; i < numVertices; i++) {
Node* node = malloc(sizeof(Node));
node->vertex = i;
node->degree = 0;
node->adj = malloc(numVertices * sizeof(Node*)); // 初始化为NULL
while (fscanf(file, "%d", &node->adj[node->degree]) != EOF) {
node->adj[node->degree] = &graph[node->adj[node->degree]-1]; // 减一转换为索引
node->degree++;
}
fclose(file);
}
}
```
接下来,可以编写一个拓扑排序函数,如Kahn算法或深度优先搜索法:
```c
void topologicalSort(Node** graph, int numVertices, int* result, int* count) {
int visited[numVertices] = {0};
int index = 0;
// 拓扑排序核心部分
for (int i = 0; i < numVertices; i++) {
if (visited[i] == 0 && indegree(graph, i) == 0) {
dfs(graph, i, visited, result, &index);
}
}
*count = index;
}
void dfs(Node** graph, int vertex, int* visited, int* result, int* index) {
visited[vertex] = 1;
*result[*index++] = vertex + 1; // 转换为1-based序号
for (int i = 0; i < graph[vertex]->degree; i++) {
Node* neighbor = graph[vertex]->adj[i];
if (!visited[neighbor->vertex]) {
dfs(graph, neighbor->vertex, visited, result, index);
}
}
}
```
最后,将拓扑排序的结果写入字符文件:
```c
void writeResultToFile(int* result, int numSequences, char* outputFilename) {
FILE *outputFile = fopen(outputFilename, "w");
if (outputFile == NULL) {
printf("Error opening file for writing.\n");
return;
}
for (int i = 0; i < numSequences; i++) {
fprintf(outputFile, "%d ", result[i]);
}
fprintf(outputFile, "\nNumber of sequences: %d\n", numSequences);
fclose(outputFile);
}
```
完整的流程包括读取输入文件、拓扑排序、结果存储到文件以及输出拓扑排序序列的数量。注意这只是一个基础示例,实际应用中还需要处理错误检查和其他边界条件。运行上述函数时,请确保输入文件格式正确,并且`readGraph`函数能正常解析DAG。
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