带分组的拓扑排序
好吧,所以在拓扑排序中,根据输入数据,通常有多个正确的解决方案,可以“处理”图形的顺序,以便所有依赖项都位于“依赖”它们的节点之前。但是,我正在寻找一个稍微不同的答案:
假设以下数据:和 ( 必须位于之前,并且必须位于 之前)。
仅凭这两个约束,我们就有多个候选解决方案:(、 、 等)。但是,我希望创建一种“分组”这些节点的方法,以便在处理组之后,下一组中的所有条目都得到处理。对于上述假定的数据,我会寻找一个像.在每个组中,节点的处理顺序(在或之前,依此类推)并不重要,只要组 1 在处理组 2 中的任何一个之前完成即可。a -> b
c -> d
a
b
c
d
a b c d
a c d b
c a b d
(a, c) (b, d)
a
c
b
d
(a, c)
(b, d)
唯一的额外问题是每个节点都应该在尽可能早的组中。请考虑以下事项:a -> b -> c
d -> e -> f
x -> y
分组方案在技术上是正确的,因为 是 之前,更优化的解决方案是因为在组 2 中意味着它依赖于组 1 中的某个节点。(a, d) (b, e, x) (c, f, y)
x
y
(a, d, x) (b, e, y) (c, f)
x
x
关于如何做到这一点的任何想法?
编辑:我想我设法拼凑了一些解决方案代码。感谢所有帮助过的人!
// Topological sort
// Accepts: 2d graph where a [0 = no edge; non-0 = edge]
// Returns: 1d array where each index is that node's group_id
vector<int> top_sort(vector< vector<int> > graph)
{
int size = graph.size();
vector<int> group_ids = vector<int>(size, 0);
vector<int> node_queue;
// Find the root nodes, add them to the queue.
for (int i = 0; i < size; i++)
{
bool is_root = true;
for (int j = 0; j < size; j++)
{
if (graph[j][i] != 0) { is_root = false; break; }
}
if (is_root) { node_queue.push_back(i); }
}
// Detect error case and handle if needed.
if (node_queue.size() == 0)
{
cerr << "ERROR: No root nodes found in graph." << endl;
return vector<int>(size, -1);
}
// Depth first search, updating each node with it's new depth.
while (node_queue.size() > 0)
{
int cur_node = node_queue.back();
node_queue.pop_back();
// For each node connected to the current node...
for (int i = 0; i < size; i++)
{
if (graph[cur_node][i] == 0) { continue; }
// See if dependent node needs to be updated with a later group_id
if (group_ids[cur_node] + 1 > group_ids[i])
{
group_ids[i] = group_ids[cur_node] + 1;
node_queue.push_back(i);
}
}
}
return group_ids;
}