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拓撲排序(二)之 C++詳解

/*
 * 拓撲排序
 *
 * 返回值:
 *     -1 -- 失敗(由於記憶體不足等原因導致)
 *      0 -- 成功排序,並輸入結果
 *      1 -- 失敗(該有向圖是有環的)
 */
int ListDG::topologicalSort()
{
    int i,j;
    int index = 0;
    int head = 0;           // 輔助佇列的頭
    int rear = 0;           // 輔助佇列的尾
    int *queue;             // 輔組佇列
    int *ins;               // 入度陣列
    char *tops;             // 拓撲排序結果陣列,記錄每個節點的排序後的序號。
    ENode *node;

    ins   = new int[mVexNum];
    queue = new int[mVexNum];
    tops  = new char[mVexNum];
    memset(ins, 0, mVexNum*sizeof(int));
    memset(queue, 0, mVexNum*sizeof(int));
    memset(tops, 0, mVexNum*sizeof(char));

    // 統計每個頂點的入度數
    for(i = 0; i < mVexNum; i++)
    {
        node = mVexs[i].firstEdge;
        while (node != NULL)
        {
            ins[node->ivex]++;
            node = node->nextEdge;
        }
    }

    // 將所有入度為0的頂點入佇列
    for(i = 0; i < mVexNum; i ++)
        if(ins[i] == 0)
            queue[rear++] = i;          // 入佇列

    while (head != rear)                // 佇列非空
    {
        j = queue[head++];              // 出佇列。j是頂點的序號
        tops[index++] = mVexs[j].data;  // 將該頂點新增到tops中,tops是排序結果
        node = mVexs[j].firstEdge;      // 獲取以該頂點為起點的出邊佇列

        // 將與"node"關聯的節點的入度減1;
        // 若減1之後,該節點的入度為0;則將該節點新增到佇列中。
        while(node != NULL)
        {
            // 將節點(序號為node->ivex)的入度減1。
            ins[node->ivex]--;
            // 若節點的入度為0,則將其"入佇列"
            if( ins[node->ivex] == 0)
                queue[rear++] = node->ivex;  // 入佇列

            node = node->nextEdge;
        }
    }

    if(index != mVexNum)
    {
        cout << "Graph has a cycle" << endl;
        delete queue;
        delete ins;
        delete tops;
        return 1;
    }

    // 列印拓撲排序結果
    cout << "== TopSort: ";
    for(i = 0; i < mVexNum; i ++)
        cout << tops[i] << " ";
    cout << endl;

    delete queue;
    delete ins;
    delete tops;

    return 0;
}