c语言拓扑结构
时间: 2023-10-26 11:13:13 浏览: 46
C语言中没有拓扑结构这一概念。拓扑结构通常指的是数据结构中的一种表示方式,例如拓扑排序中使用的邻接表、邻接矩阵等。这些数据结构可以用C语言来实现。例如,邻接表可以使用链表来表示,邻接矩阵可以使用二维数组来表示。在C语言中,可以使用结构体来定义这些数据结构。例如,可以定义一个邻接表结构体如下:
```
#define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大顶点数
// 边表结点
typedef struct ArcNode {
int adjvex; // 邻接点在数组中的位置下标
struct ArcNode *nextarc; // 指向下一个邻接点的指针
int weight; // 权值
} ArcNode;
// 顶点表结点
typedef struct VNode {
char data; // 顶点信息
ArcNode *firstarc; // 指向第一个邻接点的指针
} VNode, AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
// 邻接表
typedef struct {
AdjList vertices; // 顶点数组
int vexnum; // 顶点数
int arcnum; // 边数
} ALGraph;
```
这样就可以使用ALGraph来表示一个有向图的邻接表了。
相关问题
拓扑排序数据结构c语言实现
拓扑排序是一种常用的图算法,用于解决有向无环图(DAG)中的排序问题。其基本思想是通过不断选择入度为0的顶点来构建排序序列。下面是一个基于邻接表的C语言实现:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大顶点数
#define ERROR -1 // 错误标识
// 邻接表结构体
typedef struct EdgeNode {
int adjvex; // 邻接点编号
struct EdgeNode *next; // 指向下一个邻接点的指针
} EdgeNode;
typedef struct VertexNode {
int data; // 顶点数据
EdgeNode *firstEdge; // 指向第一个邻接点的指针
int indegree; // 顶点的入度
} VertexNode, AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
typedef struct {
AdjList adjList; // 邻接表
int vexNum, edgeNum; // 顶点数和边数
} Graph;
// 初始化图
void initGraph(Graph *G, int vexNum) {
G->vexNum = vexNum;
G->edgeNum = 0;
for (int i = 0; i < vexNum; i++) {
G->adjList[i].data = i; // 顶点数据
G->adjList[i].firstEdge = NULL; // 邻接表为空
G->adjList[i].indegree = 0; // 入度为0
}
}
// 添加边
void addEdge(Graph *G, int u, int v) {
EdgeNode *e = (EdgeNode *) malloc(sizeof(EdgeNode));
e->adjvex = v;
e->next = G->adjList[u].firstEdge;
G->adjList[u].firstEdge = e;
G->adjList[v].indegree++; // 修改入度
G->edgeNum++; // 边数加1
}
// 拓扑排序
int topSort(Graph *G, int *result) {
int count = 0; // 计数器
int front = 0, rear = 0; // 队列的头尾指针
int queue[MAX_VERTEX_NUM]; // 存储入度为0的顶点
for (int i = 0; i < G->vexNum; i++) {
if (G->adjList[i].indegree == 0) {
queue[rear++] = i; // 入度为0的顶点入队
}
}
while (front != rear) { // 队列非空
int u = queue[front++]; // 出队一个顶点
result[count++] = u; // 存储排序结果
for (EdgeNode *e = G->adjList[u].firstEdge; e != NULL; e = e->next) {
int v = e->adjvex;
if (--G->adjList[v].indegree == 0) {
queue[rear++] = v; // 入度为0的顶点入队
}
}
}
if (count != G->vexNum) { // 存在环路
return ERROR;
}
return 0;
}
int main() {
Graph G;
int vexNum = 6; // 顶点数
int result[MAX_VERTEX_NUM]; // 存储排序结果
initGraph(&G, vexNum);
addEdge(&G, 0, 1);
addEdge(&G, 0, 2);
addEdge(&G, 1, 3);
addEdge(&G, 2, 3);
addEdge(&G, 2, 4);
addEdge(&G, 3, 5);
if (topSort(&G, result) == ERROR) {
printf("存在环路\n");
} else {
printf("拓扑排序结果:\n");
for (int i = 0; i < vexNum; i++) {
printf("%d ", result[i]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
以上代码中,`initGraph()`函数用于初始化图,`addEdge()`函数用于添加边,`topSort()`函数用于执行拓扑排序,并将排序结果存储在`result`数组中。在`topSort()`函数中,我们使用队列来存储入度为0的顶点,并依次从队列中取出顶点来构建排序序列。如果排序序列的长度不等于顶点数,则说明存在环路,返回错误标识。否则,将排序序列输出即可。
使用C语言实现拓扑排序
拓扑排序是一种对有向无环图(DAG)进行排序的算法,它可以将图中的节点按照依赖关系进行排序,使得所有的依赖关系都得到满足。
在C语言中,可以使用邻接表来表示有向图,并通过深度优先搜索(DFS)来实现拓扑排序。下面是一个使用C语言实现拓扑排序的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_VERTEX 100
// 邻接表节点
typedef struct Node {
int vertex;
struct Node* next;
} Node;
// 图结构
typedef struct Graph {
int numVertices;
Node* adjLists[MAX_VERTEX];
} Graph;
// 创建节点
Node* createNode(int v) {
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
newNode->vertex = v;
newNode->next = NULL;
return newNode;
}
// 创建图
Graph* createGraph(int vertices) {
Graph* graph = (Graph*)malloc(sizeof(Graph));
graph->numVertices = vertices;
for (int i = 0; i < vertices; i++) {
graph->adjLists[i] = NULL;
}
return graph;
}
// 添加边
void addEdge(Graph* graph, int src, int dest) {
Node* newNode = createNode(dest);
newNode->next = graph->adjLists[src];
graph->adjLists[src] = newNode;
}
// 拓扑排序辅助函数
void topologicalSortUtil(Graph* graph, int v, int visited[], int stack[]) {
visited[v] = 1;
Node* temp = graph->adjLists[v];
while (temp != NULL) {
int adjVertex = temp->vertex;
if (!visited[adjVertex]) {
topologicalSortUtil(graph, adjVertex, visited, stack);
}
temp = temp->next;
}
stack[--stack[0]] = v;
}
// 拓扑排序
void topologicalSort(Graph* graph) {
int visited[MAX_VERTEX] = {0};
int stack[MAX_VERTEX + 1] = {0};
for (int i = 0; i < graph->numVertices; i++) {
if (!visited[i]) {
topologicalSortUtil(graph, i, visited, stack);
}
}
printf("拓扑排序结果:");
for (int i = 0; i < graph->numVertices; i++) {
printf("%d ", stack[i]);
}
}
int main() {
int vertices, edges;
printf("请输入图的顶点数和边数:");
scanf("%d %d", &vertices, &edges);
Graph* graph = createGraph(vertices);
printf("请输入边的起始点和终点:\n");
for (int i = 0; i < edges; i++) {
int src, dest;
scanf("%d %d", &src, &dest);
addEdge(graph, src, dest);
}
topologicalSort(graph);
return 0;
}
```
以上代码实现了一个简单的拓扑排序算法。用户需要输入图的顶点数和边数,然后输入每条边的起始点和终点。程序会输出拓扑排序的结果。