第四周作业--1图的表示,2无向图的DFS算法,3有向图找环;

#include <iostream>  

#include <fstream>  

using namespace std;  

  

#define MAX_EDGE 100  

#define SAFE_DEL(p) { if (p!=NULL) { delete [] p;}}  

  

  

bool *visited;  

int *pre;  

int *post;  

int *ccnum;  

int *Descpost;  

  

int ImportToArray(const char *filename,int *array)  //将filename内的纯数字文本导入数组array;  

{  

    int count=0;  

    ifstream fin;  

    fin.open(filename);  

    if( fin.fail() )  

    {  

        cout<<"file read fail!"<<endl;  

        return -1;  

    }  

    while( fin.eof() ==false )  

        fin>>array[count++];  

    fin.close();  

    return count;  

}  

  

int ExportWithGraphArray(const char *filename,bool **GraphArray,int vertexNum)  

{  

    ofstream fout;  

    fout.open(filename);  

    if(fout.fail())  

    {  

        cout<<"file wirte fail"<<endl;  

        return -1;  

    }  

  

  

    for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

        fout<<"\t"<<i;  

    fout<<endl;  

    for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

    {  

        fout<<i;  

        for(int j=0;j<vertexNum;j++)  

            fout<<"\t"<<GraphArray[i][j];  

        fout<<endl;  

    }  

    fout.close();  

}  

  

  

void GraphRepresentation(int *array,int count,bool **GraphArray,int vertexNum)  //从文本中获得  

{  

    //从数组中获得矩阵信息  

    int row,col;  

    for(int i=2;i<count;)  

    {  

        row=array[i++];  

        col=array[i++];  

        GraphArray[row][col]=true;      //有向图  

        //GraphArray[col][row]=true;        //无向图加上此行  

    }  

  

    //将邻接矩阵写入文件  

    ExportWithGraphArray("tinyDG_matrix.txt",GraphArray,vertexNum);  

  

    //显示邻接矩阵  

    for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

    {  

        for(int j=0;j<vertexNum;j++)  

        {  

            cout<<GraphArray[i][j]<<" ";  

        }  

        cout<<endl;  

    }  

}  

  

void explore(bool **GraphArray,int cc,int v,int vertexNum)  

{  

    static int Clock=0;  

    visited[v]=true;  

    cout<<v<<" ";  

    {  

        pre[v]=++Clock;  

        ccnum[v]=cc;  

    }  

    for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

    {  

        if (true==GraphArray[v][i] && false==visited[i]) explore(GraphArray,cc,i,vertexNum);  

    }  

    {  

        post[v]=++Clock;  

    }  

}  

  

void GraphDFS(bool **GraphArray,int vertexNum)  

{     

    int cc=1;  

    //初始需要的数组  

    memset(visited,0,vertexNum*sizeof(bool));  

      

    //遍历结点  

    for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

        if (false==visited[i])   

        {  

                explore(GraphArray,cc,i,vertexNum);  

                cc++;  

        }  

      

    //显示各顶点遍历结果  

    cout<<endl;  

    cout<<"\tccnum\t"<<"pre\t"<<"post"<<endl;  

    for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

    {  

        cout<<i<<"\t"<<ccnum[i]<<"\t"<<pre[i]<<"\t"<<post[i]<<endl;  

    }  

}  

int *hoopstack;  

  

bool isInStack(int *stack,int n,int find)  

{  

    for(int i=0;i<n;i++)  

        if(find==stack[i]) return true;  

    return false;  

}  

  

void exploreHoop(bool **GraphArray,int vertexNum,int u,int v) //回边为u->v  

{  

    static int k=0;  

    hoopstack[k++]=v;   //stack push  

    if(v!=u)  

    {  

        for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

        {  

            if( true==GraphArray[v][i] && (false == isInStack(hoopstack,k-1,i)) ) //有v->i并且i不在stack里  

                exploreHoop(GraphArray,vertexNum,u,i); //此处u,i不再做回边  

        }  

        k--;    //stack pop  

    }  

    else  

    {  

        for(int i=0;i<k;i++)  

            cout<<hoopstack[i]<<" ";  

        cout<<endl;  

        k--;    //stack pop  

    }  

}  

  

bool GraphDAG(bool **GraphArray,int vertexNum) //判断图中是否有环,有则输出环  

{  

    bool flag=false;  

    hoopstack=new int[vertexNum];  

    for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

        for(int j=0;j<vertexNum;j++)  

            if( true==GraphArray[i][j] && post[i]<post[j]) //若i->j,且post[i]<post[j],则为回边  

            {  

                flag=true;  

                //memset(visited,0,vertexNum*sizeof(bool));  

                exploreHoop(GraphArray,vertexNum,i,j);  

            }  

    SAFE_DEL(hoopstack);  

    return flag;  

}  

  

  

void main()  

{  

    int *array=new int[MAX_EDGE*2];  

    int count=ImportToArray("tinyDG.txt",array);//注意文本最后有无空行  

  

  

  

    int vertexNum=array[0],edgeNum=array[1];  

    //动态创建各数组  

    bool* *GraphArryR=new bool*[vertexNum];  

    for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

    {  

        GraphArryR[i]=new bool[vertexNum];  

        for(int j=0;j<vertexNum;j++)  

            GraphArryR[i][j]=false;  

    }  

  

    visited=new bool[vertexNum];  

    pre=new int[vertexNum];  

    post=new int[vertexNum];  

    ccnum=new int[vertexNum];  

//  Descpost=new int[vertexNum];  

    ////////////////////////////////  

    GraphRepresentation(array,count-1,GraphArryR,vertexNum);  

  

    cout<<"遍历结果:"<<endl;  

    GraphDFS(GraphArryR,vertexNum);  

    cout<<"图中环有:"<<endl;  

    GraphDAG(GraphArryR,vertexNum);  

  

  

    ///////////////////////  

    //销毁动态数组  

  

    SAFE_DEL(ccnum);  

    SAFE_DEL(post);  

    SAFE_DEL(pre);  

    SAFE_DEL(visited);  

//  SAFE_DEL(Descpost);  

    for(int i=0;i<vertexNum;i++)  

        SAFE_DEL(GraphArryR[i]);  

    SAFE_DEL(GraphArryR);  

    SAFE_DEL(array);  

}