对一个有向无环图(Directed Acyclic Graph简称DAG)G进行拓扑排序,是将G中所有顶点排成一个线性序列,使得图中任意一对顶点u和v,若<u,v> ∈E(G),则u在线性序列中出现在v之前。
一个有向无环图的拓扑序列不是唯一的:
注意:
1)只有有向无环图才存在拓扑序列;
2)对于一个DAG,可能存在多个拓扑序列;
进行拓扑排序的算法并不复杂:(思想)1)在有向图中选一个没有前驱(入度为0)的顶点且输出之
2)从图中删除该顶点及它发出的弧(这样就得到了别的入度为0的顶点)。
重复上述两步,直至图空,或者图不空但找不到无前驱的顶点为止。然后输出全部顶点。
从描述上可以看出,我们需要记录每个顶点的入度,实现如下:由于没有记录入度这一信息,先要求出一个入度数组,来表示每个顶点的入度,这个入度数组还要动态更新,当一个顶点被删除后,它指向的顶点的入度都要减1.
拓扑排序可能是唯一的又有可能是不唯一的。(存在环)。。。。比如
像 3个篮球队进行比赛。 编号分别为 1 , 2 , 3。
1打赢了2
2打赢了3
3打赢了1。 问谁是最后的冠军。 各一胜一负你问我谁是冠军 ,这不是扯蛋嘛。 So,这是不能判断谁是冠军的, 因为这个事件存在一个 环,互相牵制,进行排序是不行产生结果的。
确定比赛名次
Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)Total Submission(s): 18388 Accepted Submission(s): 7363
Problem Description
有N个比赛队(1<=N<=500),编号依次为1,2,3,。。。。,N进行比赛,比赛结束后,裁判委员会要将所有参赛队伍从前往后依次排名,但现在裁判委员会不能直接获得每个队的比赛成绩,只知道每场比赛的结果,即P1赢P2,用P1,P2表示,排名时P1在P2之前。现在请你编程序确定排名。
Input
输入有若干组,每组中的第一行为二个数N(1<=N<=500),M;其中N表示队伍的个数,M表示接着有M行的输入数据。接下来的M行数据中,每行也有两个整数P1,P2表示即P1队赢了P2队。
Output
给出一个符合要求的排名。输出时队伍号之间有空格,最后一名后面没有空格。
其他说明:符合条件的排名可能不是唯一的,此时要求输出时编号小的队伍在前;输入数据保证是正确的,即输入数据确保一定能有一个符合要求的排名。
其他说明:符合条件的排名可能不是唯一的,此时要求输出时编号小的队伍在前;输入数据保证是正确的,即输入数据确保一定能有一个符合要求的排名。
Sample Input
4 3 1 2 2 3 4 3
Sample Output
1 2 4 3
#include<iostream>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<vector>
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
using namespace std;
#define LL long long
const int INF = 1e9+7;
const int VM = 503;// 点的个数
bool G[VM][VM];//图
int deg[VM];//各个顶点的入度 计数
void toposort(int n)
{//拓扑排序
int k = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++)
{//共进行|G.V|次操作
for (int j = 1; j <= n; j++)
{//遍历所有的顶点 找入度为0的
if (deg[j]==0)
{//找到
printf("%d%c", j, i == n ? '\n' : ' ');//输出
deg[j]--;//去掉这个点 让deg[j] = -1;
k = j;//记录这个点
break;//跳出循环
}
}
for(int j = 1; j <= n; j++)//遍历所有的点
if (G[k][j] == true)
{//找被此点打败过的点
G[k][j] = false;//标记为找到过
deg[j]--;//让这个点的入度-1
}
}
}
int main() {
int n, m;
while (scanf("%d %d", &n, &m) == 2)
{//多组输入, 获取n, m
memset(G, 0, sizeof(G));//初始化
memset(deg, 0, sizeof(deg));//初始化
while (m--)
{
int u, v;
scanf("%d %d", &u, &v);//获取 u,v u打败过v
if (G[u][v] == false)
{//防止重边 如果被同一个对手打败多次,也太伤v的心了
G[u][v] = true;//标记为真
deg[v]++;//v的入度++ 一杆长枪入洞了。
}
}
toposort(n);//调用函数
}
return 0;
}
此算法的时间复杂度为 O(n * n) 复杂度挺高的呢。
那我们要想办法优化啊。
#include<cstring>
#include<queue>
using namespace std;
int ans[510][510];
int n,indegree[510];
void tuopu()
{
int i,j,t,top;
queue<int>q;
for(i=1;i<=n;++i)
{
if(indegree[i]==0)
{
q.push(i);
break;
}
}
int sign=1;
while(!q.empty())
{
top=q.front();
q.pop();
indegree[top]=-1;
if(sign)
{
printf("%d",top);
sign=0;
}
else
printf(" %d",top);
for(i=1;i<=n;++i)//注意,以当前第一名为前驱的点的前驱数量都要减少
{
if(ans[top][i]==1)
indegree[i]--;
}
for(i=1;i<=n;++i)
{
if(indegree[i]==0)
{
q.push(i);
break;
}
}
}
printf("\n");
}
int main()
{
int i,m,a,b;
while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
{
memset(indegree,0,sizeof(indegree));
memset(ans,0,sizeof(ans));
for(i=0;i<m;++i)
{
scanf("%d%d",&a,&b);
if(ans[a][b]==0)
{
ans[a][b]=1;
indegree[b]++;
}
}
tuopu();
}
return 0;
}