拓扑排序与有向图循环检测:ACM算法实现
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更新于2024-09-11
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ACM拓扑排序是一种在有向图(DAG)中解决关键路径问题的技术,它用于确定任务或事件的执行顺序,使得依赖关系得到满足且不存在循环。在给定的题目中,我们面对的是一个更广泛的问题,即对任意图进行处理,不仅限于DAG。目标是输出两种结果之一:
1. 如果图是DAG,输出一个拓扑排序序列,表明所有节点按照依赖关系正确排列,每个节点在其后继节点之前。例如,样例输入的输出为 "YES" 和 "1,2,3,4,5",表示这是一个有向无环图,并且给出了一个有效的拓扑排序。
2. 如果图包含环,表示不是DAG,输出一个圈的节点序列,展示了一个循环。如样例输出 "NO" 和 "1,3,4,2,1",这表明存在一个环,节点1通过边指向3,然后3指向4,4又指向2,最后2又回到1,形成一个闭合路径。
在实现过程中,题目给出的代码片段使用深度优先搜索(DFS)算法来尝试找到拓扑排序。首先定义一个`node`结构体,其中包含节点的ID以及前驱节点和后续节点指针。`DFS`函数接收一个节点数组`s`、当前遍历的索引`index`和当前节点`point`作为参数。函数的核心逻辑是检查是否存在环,如果发现环,输出节点并返回`true`;如果没有找到环,继续遍历直到遍历完所有节点或找到一个节点没有后续节点。
为了处理输入的图,程序会读取节点数`n`和边数`m`,并创建相应的数据结构来存储节点和边。在代码中,`vArr`用于存储边的信息,`array1`和`array2`用于记录节点及其关系。通过判断`n`和`m`是否超出预设的最大值,确保输入的有效性。在遍历图的过程中,通过`DFS`函数检测图的性质,最终输出相应的结果。
需要注意的是,对于非DAG图,拓扑排序可能会有多个不同的解决方案,因为可能存在多个环。此外,代码还考虑了不连通图、自环和重边的情况,这在实际应用中是常见的图结构特征。ACM拓扑排序是计算机科学中的基础概念,它在项目管理和依赖关系分析中扮演着关键角色,同时也是一个考察编程技巧和算法理解的好题目。
2013-10-22 上传
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JemieSama
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