После обширного тестирования и отладки я не могу на всю жизнь выяснить, почему мой алгоритм топологической сортировки создает неверный вывод. Он просто перечисляет значения узлов в порядке убывания, а не сортирует их топологически. Я перечислил все соответствующие классы/входные файлы. Любые подсказки или помощь приветствуются, спасибо заранее. Заголовок для класса графа:C++ топологическая сортировка, дающая неверный вывод
/*
2/19/2016
This is the header for class graph. It includes the definition of a node
and the function signatures
*/
#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;
struct node
{
// actual value at each node
int value;
// discovered time
int d;
// finished time
int f;
// keep track of how many edges each vertex has
int numEdges;
// keep track of color of node
char color;
// parent (previous) node
node* p;
// next node
node* next;
};
// Class to represent a graph
class Graph
{
public:
// constructor, give number of vertexes
Graph(int V);
// depth first search
void DFS();
// function to print sorted nodes
void print();
// function for reading file into adjacency list
void readFile(istream& in);
private:
// private function called in depth first search, visits every vertex
// of each edge in the graph
void DFSVisit(node* u);
// number of vertices
int V;
// array of node pointers, first node in each array is
// the vertex and following nodes are edges
node* adj[9];
// linked list to keep track of the sorted list found from depth first search
node* sorted;
// keep track of when each node is discovered/finished
int time;
// keep track of number of backedges
int backEdge;
};
Файл каст для класса графа
/*
2/19/2016
This is the cpp file for class graph. It defines function behavior
*/
#include "Graph.h"
using namespace std;
#include <iostream>
#include <string>
Graph::Graph(int V)
{
// set graph's number of vertexes to number input
this->V = V;
this->backEdge = 0;
}
// Depth first search
void Graph::DFS()
{
// initialize all colors to white and parent to null
for (int i = 0; i < V; i++)
{
adj[i]->color = 'w';
adj[i]->p = NULL;
}
// initialize time to 0
time = 0;
// for each vertex, if it is white, visit its adjacent nodes
for (int i = 0; i < V; i++)
{
if (adj[i]->color == 'w') {
DFSVisit(adj[i]);
}
}
}
// Visit node used by depth first search
void Graph::DFSVisit(node* u)
{
// increment time
time++;
// set u's discovered time
u->d = time;
// set color to grey for visited but not finished
u->color = 'g';
// visit each adjacency, number of adjacencies stored by numEdges
for (int i = 0; i < u->numEdges; i++)
{
// create node pointing at u next
node* v = u->next;
// if the node is already grey, then it is a backedge
if (v->color == 'g') {
backEdge++;
}
// if it is white and undiscovered, set its parent to u and visit v's next nodes
else if (v->color == 'w') {
v->p = u;
DFSVisit(v);
}
}
// set last node to black
u->color = 'b';
// increment time
time++;
// set finishing time
u->f = time;
if (backEdge == 0) {
// adds a node to front of linked list that contains sorted values
node* newNode = new node;
newNode->next = sorted;
newNode->value = u->value;
sorted = newNode;
}
}
void Graph::print()
{
if (backEdge == 0) {
node* curr = sorted;
if (sorted == NULL) {
return;
}
else {
cout << "Sorted List:\n";
for (; curr; curr = curr->next)
{
cout << curr->value << " ";
}
cout << endl;
}
}
else cout << "Backedges: " << backEdge << endl;
}
void Graph::readFile(istream& in)
{
// create node pointers to use later
node* head;
node* prev;
node* curr;
// temp string to use while reading file
string temp;
int j;
// loop iterate vertex number of times
for (int i = 0; i < V; i++)
{
// 3rd character in string holds name of first edge
j = 3;
// read line by line
getline(in, temp);
// debug print out adjacency list
// cout << temp << endl;
// create head node, set value to value of vertex, put it at beginning of each linked list
head = new node;
head->value = i + 1;
adj[i] = head;
// set numEdges to 0 when row is started
adj[i]->numEdges = 0;
// set prev to head at end of each outer loop
prev = head;
// read every adjacency for each vertex, once j goes outside of string reading is done
while (j < temp.length()) {
// increment numEdges, meaning vertex has one more adjacency
adj[i]->numEdges++;
// create node and put in value, found by moving j up two spaces and subtracting 48
// because it is a char casted as an int
curr = new node;
curr->value = (int)temp.at(j) - 48;
// connect node, increment j by 2 because adjacencies separated by a whitespace
prev->next = curr;
prev = curr;
j += 2;
}
}
}
Драйвер для программы
/*
2/19/2016
This is the driver for the topological sort project. It reads a file of
vertexes and edges into an adjacency list and performs a depth first
search on that graph representation, creating a topological sort
if no backedges exist, this indicates a DAG or directed acyclic graph
if backedges do exist, this indicates a graph containing cycles meaning
it cannot be topologically sorted
*/
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include "Graph.h"
using namespace std;
string FILE_NAME = "graphin-DAG.txt";
int NUM_VERTICES = 9;
int main()
{
// create graph object giving number of vertices
Graph myGraph(NUM_VERTICES);
// open file
ifstream fin(FILE_NAME);
// validate that file was successfully opened, without file print
// error and exit program
if (!fin.is_open()) {
cerr << "Error opening " + FILE_NAME + " for reading." << endl;
exit(1);
}
// read file into adjacency list
myGraph.readFile(fin);
// perform depth first search
myGraph.DFS();
// if graph is a DAG, print topological sort, else print backedges
// this is handled by the print function checking backedges data member
myGraph.print();
}
И входного файла
1: 2
2: 3 8
3: 4
4: 5
5: 9
6: 4 7
7: 3 8
8: 9
9:
Также средний ( http://i.imgur.com/6fEjlDY.png
Когда вы использовали ваш отладчик, что вы узнали? Кроме того, вы должны проверить меньшую выборку, чтобы вы могли следить за своим кодом (при отладке), чтобы увидеть, где это происходит. Если вы не можете сортировать 3 или 4 элемента, нет смысла пытаться сортировать 9 из них. – PaulMcKenzie
Off topic: Если вы должны использовать 'using namespace std;', [и вы, вероятно, не должны] (http://stackoverflow.com/questions/1452721/why-is-using-namespace-std-considered-bad- практика), сделайте это после включения заголовков, чтобы вы не рискуете взорвать материал внутри заголовков, который ожидает, что пространство имен std будет там, где оно принадлежит. – user4581301
Как вы представляете узел с несколькими дочерними элементами? например '7' на картинке. – Barry