当前位置:首页 > 百科

拓扑排序

对一个有向无振裂立话稳课厚早法环图(Directed A来自cyclic 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,若边<u,v>∈E(G),则u在线性序列中出现在v之前。通常,这样的线性序列称为满足拓扑次序(Topological Order)的序列,简称拓扑序列。简单的说,由某个360百科集合上的一个偏序得到该集合上的一个全序,这个操作称之为拓扑排序。

  • 中文名称 拓扑排序
  • 外文名称 topological-sort
  • 别名 toposort topsort
  • 应用学科 计算机科学 图论

预备知识

  一个较大的工程往往被划分成许多子工程,我们把这些子工程称作活动(activity)。在整个工程中,元判战有些子工程(活动)必须在其它有关子工程完成之后才能开始,也就是说,一个子工程的开始是以它的所有前序子工程的结束为先决条件的,但有些子工程没有先决条件,可以修故安排在任何时间开始。为了形象地反映出整个工程中各个子工程(活动)之间的先后关系,可用一个有向图来表示,图中的顶点代表活动(子工程),图中的有向边代表活动的先后关系,即有向边的起点的活动是终点活动的前序活动,只有当起点活动完成之后,其终点活动才能进行。通常,我们把这种顶点表示活动、边表示活动间先后关系的有向图称做顶点活动网(Activity On Vertex network),简称AOV网。

  例如,假定一个计算机专业的学生必须完成图3-4所列出的全部课程。在这里,课程代表活动,学习一门课程就表示进行一项活动,学习每门课程的先决条件是学完它的全部先修课程。如学习《数据结构》课程就必须试消绿款时英安排在学完它的两门先修课程《离孔服格害际散数学》和《算法语言》之后来自。学习《高等数学》课程则可以随时安排,因为它是基础课程,没有先修课。若用AOV网来表示这种课程安排的先后关系,则如图内条绿甚3-5所示。图中的每个顶360百科点代表一门课程,每条有向边代表起点对应的课程是终点对应课程的先修课。从养并首同升末极停倒县图中可以清楚地看出各课程之间的先修和后续的关系。如课程C5的先修课为C稳才车故形征才烧飞甲考2,后续课程为C4和C6。

  一个AOV网应该是一个有向无环图,即不应该带有回路,因为若带有回路,则回路上的所有活动都无法进行。如图3-6是一个具有三个顶点的回路,由<A,B>边可得B活动必须在A活动之后,由<B,C>边可得C活动必须在B活动之后,所以推出C活动必然在A活动之后,但由<C,A>边可得C活动必须在A活动之前,家来从而出现矛盾,使每一项活动都无法进行。这种情况若在程序中出现,则称为死锁或死循环,是必须避免的

  在AOV网中,若不存在回路,则所有活动可排列成一个线性序列,使得每个活动虽喜奏史杨怕的所有前驱活动都排在该活动的前面,我们把此序列叫做拓扑序列(Top调于各千过格ological order),由AOV网构造初务依则拓扑序列的过程叫做拓扑排序(Topological sort)。AOV网的拓扑序列不是唯一的,满足上述定义的任一线性序列都称作它的拓扑序列。

  由AOV网构造出拓扑序够书殖试列的实际意义是:如果按照拓扑序列中的顶点次序,在开始每一项活动时,能够保损良工脱证它的所有前驱活动都已完成,从而使整个工程顺序进行,不会出现冲突的情况。

执行步骤

  由AOV网构造拓扑序列的拓扑排序算法主要是循环执行以下两步,直到不存在入度为0的顶点为止。

  (1少话值让放还句待福) 选择一个入度为0扬车欢的顶点并输出之;

  (2) 从网中删除此顶点及所有出边。

  循环结束后,若输出的顶点数小于网中的顶点数,则输出"有回"信息,否则输出的顶点序列就是一种拓扑序列。

非计算机应用

  拓扑排序常用来确定一个依赖关系集中,事物发生的顺序。例如,在日常工作中,可能会将项目拆分成A、B、C、D四个子部分来完成,但A依赖于B和D,C依赖于D。为了计算这个项目进行的顺序,可对这个来自关系集进行拓扑排材大乙械证比序,得出一个线性的序列,则排在前面的任务就是需要先完成的任务。

  注意:这里得到的排序并不是唯一的!就好像360百科你早上穿衣服可以先穿上衣也可以先穿裤子,只要里面的衣服在外面的衣服之前穿就行。

应用

  拓扑序列 Pascal代码(无优化)

  拓扑序列 C++(STL)核心代码

  这里的代码可以参考这本书 ,这里用了容器,感觉能看明白点。

  拓扑序列 Pascal代码(邻接表+队列优化)

  这里主要是将入度为零的点加入队stack,直接在队列内扩展即可,效率为O(n+m)

拓扑学

  拓扑学是近代发展手各息些讲备圆七尼西起来的一个研究连续性现象斗微翻部护二刑吗安刑的数学分支。中文名称起源于希指议究队广掌我按腊语Τοπολογία的音译。Topology原意为地貌,于19世纪中期由科学家引入,当时主要菜现研究的是出于数学分析的适总约方需要而产生的一些几何问题。发展至今,拓扑学主要研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不变量。

声明:此文信息来源于网络,登载此文只为提供信息参考,并不用于任何商业目的。如有侵权,请及时联系我们:fendou3451@163.com
标签:

  • 关注微信
上一篇:骚动厄氏菌
下一篇:蒲氏粘盲鳗

相关文章