关键路径(CriticalPath)算法
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h> #define MAXVEX 30 //最大顶点数
#define MAXEDGE 30 //最大边数
#define INFINITY 65535 //∞ //定义全局变量
int *etv, *ltv;//事情最早发生和最迟发生指针数组
int *stack2;//用于存储拓扑排序的栈
int top2;//用于指向stack2栈指针 /* 邻接矩阵结构 */
typedef struct
{
int vexs[MAXVEX];//顶点下标
int arc[MAXVEX][MAXVEX];//矩阵(路径)
int numVertexes, numEdges;//当前图中的顶点数和边数
}MGraph; /* 邻接表结构 */
typedef struct EdgeNode //
{//边表结点
int adjvex;//顶点下标
int weight;//路径
struct EdgeNode *next;//指向想一个边表结点
}EdgeNode; typedef struct VertexNode
{//顶点结点
int in;//入度
int data;//顶点信息
EdgeNode *firstedge;//指向边表头指针
}VertexNode, AdjList[MAXVEX]; typedef struct
{
AdjList adjList;//顶点向量
int numVertexes, numEdges;//顶点数和边数
}graphAdjList, *GraphAdjList; void CreateMGraph(MGraph *G)
{/* 构建图 */
int i, j; // printf("请输入顶点数和边数:\n");
G->numVertexes = ;
G->numEdges = ; //初始化顶点下标
for(i=; i<G->numVertexes; i++)
G->vexs[i] = i; //初始化矩阵
for(i=; i<G->numVertexes; i++)
for(j=; j<G->numVertexes; j++)
if(i == j)
G->arc[i][j] = ;
else
G->arc[i][j] = INFINITY; //内置输入
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ; return ;
} void CreateALGraph(MGraph G, GraphAdjList *GL)
{/* 利用邻接矩阵,构建邻接表 */
int i, j;
EdgeNode *e; *GL = (GraphAdjList)malloc(sizeof(graphAdjList));//*GL代表主函数的GL指向
(*GL)->numVertexes = G.numVertexes;/* 读取信息 */
(*GL)->numEdges = G.numEdges; //初始化
for(i=; i<G.numVertexes; i++)
{
(*GL)->adjList[i].in = ;
(*GL)->adjList[i].data = G.vexs[i];//读取顶点下标
(*GL)->adjList[i].firstedge = NULL;
} //构建邻接表
for(i=; i<G.numVertexes; i++)
for(j=; j<G.numVertexes; j++)
if( != G.arc[i][j] && INFINITY > G.arc[i][j])
{//若存在路径
e = (EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode));//申请
e->adjvex = j;//存顶点
e->weight = G.arc[i][j];//存路径
e->next = (*GL)->adjList[i].firstedge;//存表头指针
(*GL)->adjList[i].firstedge = e;//头插
(*GL)->adjList[j].in ++;//顶点入度+1
}
return ;
} void TopologicalSort(GraphAdjList GL)
{/* 拓扑排序 */
EdgeNode *e;
int i, gettop, k;
int top = ;//用于指向stack栈顶
int count = ;//技术输出
int *stack;//建栈存储入度位0的顶点
stack = (int *)malloc(sizeof(int));
for(i=; i<GL->numVertexes; i++)//把所有入度位0的顶点如stack栈中
if( == GL->adjList[i].in)
stack[++top] = i; etv = (int *)malloc(sizeof(int) * GL->numVertexes);//最早发生etv指针申请空间
for(i=; i<GL->numVertexes; i++)//初始化最早发生etv数组
etv[i] = ; stack2 = (int *)malloc(sizeof(int) * GL->numVertexes);//存储拓扑排序序列
top2 = ;//用于指向stack2栈顶
printf("Topological:\t");
while( != top)
{//若有顶点入度为0
gettop = stack[top--];//出栈
printf("%3d->", GL->adjList[gettop].data);//输出出栈的栈顶的顶点信息
count ++;//输出记数 stack2[++top2] = gettop;//出栈元素赋给存储拓扑序列栈 for(e=GL->adjList[gettop].firstedge; e; e=e->next)
{//出栈的栈顶元素若有邻接点
k = e->adjvex;//邻接点-顶点下标
if(! (--GL->adjList[k].in))//邻接点顶点下标-1(gettop已指向),是否入度位0?
stack[++top] = k;//是则入stack的栈 /*出栈的最早发生时间值+出栈邻接表的路径 > 出栈邻接表顶点下标的最早发生时间值
就是v0-v1-v3和v0-v2-v3都是从起点到达汇点,3哪一个路径较远 */
if((etv[gettop] + e->weight) > etv[k])
etv[k] = etv[gettop] + e->weight;
}
}
printf("\n"); if(count < GL->numVertexes)//若有环,则结束程序
exit(-); return ;
} void CriticalPath(GraphAdjList GL)
{/* 关键路径 */
EdgeNode *e;
int i, gettop, k, j;
int ete, lte;//最早发生和最迟发生的变量 TopologicalSort(GL);//调用拓扑排序函数 ltv = (int *)malloc(sizeof(int) * GL->numVertexes);//最迟发生指针边表指向申请空间
for(i=; i<GL->numVertexes; i++)//初始化最迟发生数组
ltv[i] = etv[GL->numVertexes - ];//起到汇最大值 //输出最早发生数组
printf("etv:\t\t");
for(i=; i<GL->numVertexes; i++)
printf("%3d->", etv[i]);
printf("\n"); while( != top2)
{//存放拓扑排序数列
gettop = stack2[top2--];
for(e=GL->adjList[gettop].firstedge; e; e=e->next)
{
k = e->adjvex;
if((ltv[k] - e->weight) < ltv[gettop])
ltv[gettop] = ltv[k] - e->weight;
/*最晚发生时间值(出stack2(存拓扑排序)栈元素的邻接点顶点下标) - 邻接路径 < 最晚发生数组【出栈元素0】
用拓扑排序的最长路径 - 邻接路径 < 最晚发生值[出栈元素]*/
}
} printf("ltv:\t\t");//输出最晚值数组
for(i=; i<GL->numVertexes; i++)
printf("%3d->", ltv[i]);
printf("\n"); for(j=; j<GL->numVertexes; j++)
for(e=GL->adjList[j].firstedge; e; e=e->next)
{
k = e->adjvex;
ete = etv[j];//最早发生时间
lte = ltv[k] - e->weight;//最迟发生时间 if(ete == lte)//相等即在关键路径上
printf("<v%d - v%d> length : %d \n", GL->adjList[j].data, GL->adjList[k].data, e->weight);
} return ;
} int main(void) {
MGraph G;
GraphAdjList GL;
system("title 关键路径");
CreateMGraph(&G);
CreateALGraph(G, &GL);
CriticalPath(GL); return ;
}
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