/*Copyright (c) 2015, 煙臺大學計算機與控制工程學院
* All rights reserved.
* 檔名稱：H1.cpp
* 作者：辛志勐
* 完成日期：2015年12月7日
* 版本號：VC6.0
* 問題描述：Floyd演算法驗證
* 輸入描述：無
* 程式輸出：圖的基本輸出
*/

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

#define MaxSize 100
#define MAXV 100  
#define INF 32767       //INF表示∞
typedef int InfoType;
//以下定義鄰接矩陣型別
typedef struct
{
    int no;                     //頂點編號
    InfoType info;              //頂點其他資訊，在此存放帶權圖權值
} VertexType;                   //頂點型別
typedef struct                  //圖的定義
{
    int edges[MAXV][MAXV];      //鄰接矩陣
    int n,e;                    //頂點數，弧數
    VertexType vexs[MAXV];      //存放頂點資訊
} MGraph;                       //圖的鄰接矩陣型別
//以下定義鄰接表型別
typedef struct ANode            //弧的結點結構型別
{
    int adjvex;                 //該弧的終點位置
    struct ANode *nextarc;      //指向下一條弧的指標
    InfoType info;              //該弧的相關資訊,這裡用於存放權值
} ArcNode;
typedef int Vertex;
typedef struct Vnode            //鄰接表頭結點的型別
{
    Vertex data;                //頂點資訊
    int count;                  //存放頂點入度,只在拓撲排序中用
    ArcNode *firstarc;          //指向第一條弧
} VNode;
typedef VNode AdjList[MAXV];    //AdjList是鄰接表型別
typedef struct
{
    AdjList adjlist;            //鄰接表
    int n,e;                    //圖中頂點數n和邊數e
} ALGraph;                      //圖的鄰接表型別
void ArrayToMat(int *Arr, int n, MGraph &g); //用普通陣列構造圖的鄰接矩陣
void ArrayToMat(int *Arr, int n, MGraph &g)
{
    int i,j,count=0;  //count用於統計邊數，即矩陣中非0元素個數
    g.n=n;
    for (i=0; i<g.n; i++)
        for (j=0; j<g.n; j++)
        {
            g.edges[i][j]=Arr[i*n+j]; //將Arr看作n×n的二維陣列，Arr[i*n+j]即是Arr[i][j]，計算儲存位置的功夫在此應用
            if(g.edges[i][j]!=0)
                count++;
        }
    g.e=count;
}

void Ppath(int path[][MAXV],int i,int j)  //前向遞迴查詢路徑上的頂點
{
    int k;
    k=path[i][j];
    if (k==-1) return;  //找到了起點則返回
    Ppath(path,i,k);    //找頂點i的前一個頂點k
    printf("%d,",k);
    Ppath(path,k,j);    //找頂點k的前一個頂點j
}
void Dispath(int A[][MAXV],int path[][MAXV],int n)
{
    int i,j;
    for (i=0; i<n; i++)
        for (j=0; j<n; j++)
        {
            if (A[i][j]==INF)
            {
                if (i!=j)
                    printf("從%d到%d沒有路徑\n",i,j);
            }
            else
            {
                printf("  從%d到%d=>路徑長度:%d 路徑:",i,j,A[i][j]);
                printf("%d,",i);    //輸出路徑上的起點
                Ppath(path,i,j);    //輸出路徑上的中間點
                printf("%d\n",j);   //輸出路徑上的終點
            }
        }
}
void Floyd(MGraph g)
{
    int A[MAXV][MAXV],path[MAXV][MAXV];
    int i,j,k;
    for (i=0; i<g.n; i++)
        for (j=0; j<g.n; j++)
        {
            A[i][j]=g.edges[i][j];
            path[i][j]=-1;
        }
    for (k=0; k<g.n; k++)
    {
        for (i=0; i<g.n; i++)
            for (j=0; j<g.n; j++)
                if (A[i][j]>A[i][k]+A[k][j])
                {
                    A[i][j]=A[i][k]+A[k][j];
                    path[i][j]=k;
                }
    }
    Dispath(A,path,g.n);   //輸出最短路徑
}
int main()
{
    MGraph g;
    int A[4][4]=
    {
        {0,  5,INF,7},
        {INF,0,  4,2},
        {3,  3,  0,2},
        {INF,INF,1,0}
    };
    ArrayToMat(A[0], 4, g);
    Floyd(g);
    return 0;

}