dfs bfs拓扑序列+判断
- 想要得到拓扑序的图一定是有向图.
- 拓扑序列虽然不止
1个,但都满足,每个点的前驱后继点的顺序,某点的后继点在拓扑序中不可能出现在该点的前面,
基本思想:
- 拓扑序列满足,入度为0的点进入序列,且该点的出边点的入度
-1,
- 如果该点出边的入度为
0,则重复第1步
邻接表+bfs
- 开一个数组记录所有点的入度,将入度为
0的点加入到队列
- 取出队头,加入到拓扑序.
- 更新出边的点的入度,判断是否为
0,为0加入队列
- 重复
2 3知道队列为空
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| #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int maxn = 1e6; int head[maxn]; int next1[maxn]; int ver[maxn]; int tot = 0; int deg[maxn]; void add(int u,int v) { ver[++tot] = v; next1[tot] = head[u]; head[u] = tot; deg[v]++; } vector<int> ans; void topsort() { queue<int> que; for (int i=1; i<=n; i++) if (!deg[i]) que.push(i); while (!que.empty()) { int cur = que.top(); que.pop(); ans.push_back(cur); for (int i=head[cur]; i ; i=next1[i]) { deg[i]--; if (!deg[i]) que.push(i); } } } int main() { freopen("a.txt","r",stdin); int n,m; cin >> n >> m; for (int i=1; i<=m; i++) { int u,v; cin >> u >> v; add(u,v); } topsort(); for (int i=0; i<ans.size(); i++) cout << ans[i] << " "; return 0; }
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邻接表+dfs
- 在dfs回溯时将该点加入栈中,全部点dfs后,出栈的序列为拓扑序
- dfs回溯时肯定下面的点都走过或者该点为叶子节点(出度一定为
0,且入度不为0),
- 出边的终点没有走过,往下面走,能想象到每次入栈的一定是从下到上的点,
- 正好符合前驱后继的关系
- 每个点都dfs一次,标记的点不dfs,
- 那么把所有点分成两个集合,一个是待处理的点集D,一个是已拓扑排序后的点集A,当且仅当D中某个点没有后继结点(或该后继结点已经加入了点集A中)时,此时将点从D转移到A,回溯恰好满足这个操作
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| #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int maxn = 1e5; int head[maxn];
int next1[maxn]; int ver[maxn]; int tot = 0; stack<int> ans; void add(int u,int v) { ver[++tot] = v; next1[tot] = head[u]; head[u] = tot; } bool vis[maxn]; int dfs(int x) { vis[x] = 1; for (int i=head[x]; i ; i=next1[i]) { if (!vis[ver[i]]) dfs(ver[i]); } ans.push(x); } int main() { freopen("a.txt","r",stdin); int n,m; cin >> n >> m; for (int i=1; i<=m; i++) { int u,v; cin >> u >> v; add(u,v); } for (int i=1; i<=n; i++) { if (!vis[i]) dfs(i); } while (!ans.empty()) { cout << ans.top() << endl; ans.pop(); } return 0; }
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判断是否存在拓扑序列(既不存在入度为0的点)
- 恰好成环也有拓扑序,存在入度
=0的点
- 成环的意思是总有一点的入度不为0,没有拓扑序列
vis[i]代表3中状态,1此轮dfs访问过,-1别的dfs访问过,0没有被访问过,
- 此轮dfs访问到
vis[i]=1说明能够返回该点,则存在不存在入度=0的点1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
| #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int maxn = 1e5; int tot = 0; int head[maxn]; int next1[maxn]; int ver[maxn]; int vis[maxn]; int n,m; stack<int> ans; void add(int u,int v) { ver[++tot] = v; next1[tot] = head[u]; head[u] = tot; } bool dfs(int x) { vis[x] = 1; for (int i=head[x]; i ; i=next1[i]) { int v = ver[i]; if ( vis[v] == 1 ) return false; if ( vis[v] == 0 && !dfs(v) ) return false; } vis[x] = -1; ans.push(x); return true; } int main() { freopen("a.txt","r",stdin); cin >> n >> m; for (int i=1; i<=m; i++) { int u,v; cin >> u >> v; add(u,v); } bool flag = true; for (int i=1; i<=n; i++) { if ( vis[i] == 0 ) if ( !dfs(i) ) { cout << i << endl; flag = false; cout << "无法生成拓扑序列" << endl; break; } } while ( flag && !ans.empty() ) { cout << ans.top() << endl; ans.pop(); } return 0; }
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