利用栈优化图的遍历:入度为零的顶点处理

需积分: 0 0 下载量 82 浏览量 更新于2024-07-14 收藏 4.51MB PPT 举报
"该资源主要讨论了如何在处理图数据结构时优化算法,特别是关于寻找入度为零的顶点的策略。通过设置一个栈来保存这些顶点,可以更有效地进行图的遍历和相关操作。" 在图算法中,处理入度为零的顶点是一个关键步骤,特别是在进行拓扑排序或者寻找有向无环图(DAG)的最小生成树等任务时。入度指的是一个顶点有多少条指向它的边,出度则是指从该顶点出发有多少条边。当一个顶点的入度为零时,意味着没有其他顶点指向它,这样的顶点通常作为算法的起点。 在这个描述中,算法首先计算每个顶点的入度,然后初始化一个栈`S`,用于存放所有入度为零的顶点。使用栈的好处在于,它可以按照后进先出(LIFO)的原则处理元素,这在拓扑排序中非常适用,因为我们需要先处理那些没有依赖项(即入度为零)的顶点。 图是一种复杂的数据结构,可以用来表示各种关系,包括人际关系、交通网络、计算机网络等。在计算机科学中,图的概念广泛应用于算法设计,如最短路径问题、最小生成树问题、拓扑排序和关键路径分析等。 图分为有向图和无向图。有向图中的边具有方向性,即从一个顶点(弧头)指向另一个顶点(弧尾),而无向图中的边没有方向,任意两个相连的顶点之间都有一条边。图的性质,如度(总的邻接边数)、连通性(图中所有顶点是否可以通过边相互到达)和强连通性(在有向图中,每个顶点都能到达其他所有顶点)都是图算法的基础。 在实际应用中,例如旅行规划,图可以用来表示不同地点之间的距离和路线,寻找最短路径问题可以使用Dijkstra算法或Floyd-Warshall算法。在社交网络中,人与人之间的朋友关系可以用无向图表示,而消息传递则可能用到有向图。 图的存储方式通常有两种:邻接矩阵和邻接表。邻接矩阵是二维数组,用于表示每个顶点之间的连接状态,而邻接表则更为节省空间,尤其在处理稀疏图(边的数量远小于顶点数量的平方)时。 总结来说,这个资源涉及的核心知识点是图的遍历策略,特别是针对入度为零顶点的处理,这是图算法中的一个重要优化,能够提高算法效率,同时介绍了图的基本概念、分类以及在实际问题中的应用。

7-20 有向图输出入度为0顶点 分数 6 作者 DS课程组 单位 临沂大学 本题要求实现一个函数,输出有向图所有入度为0的顶点。 函数接口定义: void PrintV(MGraph G); G为采用邻接矩阵作为存储结构的有向图。 裁判测试程序样例: #include <stdio.h> #define MVNum 100 //最大顶点数 typedef struct { char vexs[MVNum]; //存放顶点的一维数组 int arcs[MVNum][MVNum]; //邻接矩阵 int vexnum, arcnum; //图的当前顶点数和弧数 }MGraph; void PrintV(MGraph G); void CreatMGraph(MGraph *G);/* 创建图 */ int main() { MGraph G; CreatMGraph(&G); PrintV(G); return 0; } void CreatMGraph(MGraph *G) { int i, j, k; scanf("%d%d", &G->vexnum, &G->arcnum); getchar(); for (i = 0; i < G->vexnum; i++) scanf("%c", &G->vexs[i]); for (i = 0; i < G->vexnum; i++) for (j = 0; j < G->vexnum; j++) G->arcs[i][j] = 0; for (k = 0; k < G->arcnum; k++) { scanf("%d%d", &i, &j); G->arcs[i][j] = 1; } } /* 你的代码将被嵌在这里 */ 输入样例: 例如有向图 有向图.png 第一行给出图的顶点数n和弧数e。第二行给出n个字符,表示n个顶点的数据元素的值。后面是e行,给出每一条弧的两个顶点编号。 4 5 ABCD 1 0 2 0 2 1 3 2 3 1 输出样例: 输出为两行,第一行为入度为0的顶点个数,第二行按照输入顺序输出所有入度为0的顶点元素值。顶点的元素值为字符型,输出格式为每个字符后面跟一个空格。如果没有入度为0的顶点,则输出只有一行,个数为0。 1 D

2023-05-24 上传