利用C语言编写一个程序来判断关系R是否为等价关系,若是等价关系,则求出其所有等价类。 (输入关系矩阵,判断是否具有自反性、对称性和传递性;依据等价类的性质求出所有等价类)
时间: 2024-03-22 18:39:32 浏览: 76
验证集合内的等价关系(自反,对称,传递)
好的,下面是一个利用C语言的程序,可以判断关系R是否为等价关系,并求出其所有等价类:
```c
#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100
int matrix[MAX_SIZE][MAX_SIZE];
int visited[MAX_SIZE];
int equivalent_class[MAX_SIZE][MAX_SIZE];
int count[MAX_SIZE];
int n; // 矩阵大小
int is_reflexive() {
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (matrix[i][i] == 0) {
return 0;
}
}
return 1;
}
int is_symmetric() {
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (matrix[i][j] != matrix[j][i]) {
return 0;
}
}
}
return 1;
}
int is_transitive() {
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (matrix[i][j] == 1) {
for (int k = 0; k < n; k++) {
if (matrix[j][k] == 1 && matrix[i][k] == 0) {
return 0;
}
}
}
}
}
return 1;
}
void dfs(int i, int k) {
visited[i] = 1;
equivalent_class[k][count[k]++] = i;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (matrix[i][j] == 1 && visited[j] == 0) {
dfs(j, k);
}
}
}
void find_equivalent_class() {
int k = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (visited[i] == 0) {
dfs(i, k++);
}
}
printf("所有等价类为:\n");
for (int i = 0; i < k; i++) {
printf("{ ");
for (int j = 0; j < count[i]; j++) {
printf("%d ", equivalent_class[i][j]);
}
printf("}\n");
}
}
int main() {
printf("请输入矩阵的大小:");
scanf("%d", &n);
printf("请输入矩阵元素(0表示不存在关系,1表示存在关系):\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
scanf("%d", &matrix[i][j]);
}
}
if (!is_reflexive()) {
printf("该关系不具有自反性,不是等价关系!\n");
return 0;
}
if (!is_symmetric()) {
printf("该关系不具有对称性,不是等价关系!\n");
return 0;
}
if (!is_transitive()) {
printf("该关系不具有传递性,不是等价关系!\n");
return 0;
}
printf("该关系是等价关系!\n");
find_equivalent_class();
return 0;
}
```
程序首先会提示用户输入矩阵的大小,然后根据用户输入的大小来读入矩阵元素。接下来,程序会检查关系R是否具有自反性、对称性和传递性,如果不具备上述条件,则程序会输出相应的错误提示。如果关系R是等价关系,则程序会求出所有等价类,并输出结果。
程序使用了三个函数来分别判断关系R是否具有自反性、对称性和传递性。如果某个条件不满足,则程序会直接退出。另外,程序还定义了一个dfs函数,用于实现深度优先搜索算法,从而求出所有等价类。
程序的时间复杂度为O(n^3),其中n为矩阵的大小。
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