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2021年下半年 上午试卷 综合知识
第 59 题
知识点 拓扑排序及其算法   排序   拓扑排序  
关键词 排序   有向图  
章/节 计算机软件知识  
 
 
对有向图G进行拓扑排序得到的拓扑序列中,顶点Vi在顶点Vj之前,则说明G中()。
 
  A.  一定存在有向弧(B)
 
  B.  一定不存在有向弧
 
  C.  必定存在从Vi到Vj的路径
 
  D.  必定存在从Vj到Vi的路径




 
 
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知识点讲解
· 拓扑排序及其算法
· 排序
· 拓扑排序
 
        拓扑排序及其算法
        拓扑排序是将AOV网中所有顶点排成一个线性序列,该序列满足:若在AOV网中从顶点vivj有一条路径,则在该线性序列中,顶点vi必然在顶点vj之前。拓扑排序即指对AOV网构造拓扑序列的操作。
        对AOV网进行拓扑排序的方法如下。
        (1)在AOV网中选择一个入度为零的顶点且输出它。
        (2)从网中删除该顶点及与该顶点有关的所有边。
        (3)重复上述两步,直至网中不存在入度为零的顶点为止。
        若在AOV网中考察各顶点的出度,并按下列步骤进行排序,则称为逆拓扑排序。
        (1)在AOV网中选择一个没有后继的顶点且输出它。
        (2)从网中删除该顶点,并删去所有到达该顶点的弧。
        (3)重复上述两步,直至网中不存在出度为零的顶点为止。
        拓扑排序的时间复杂度为O(n+e)。
 
        排序
        假设含n个记录的文件内容为{R1R2,…,Rn},其相应的关键字为{k1k2,…,kn}。经过排序确定一种排列{Rj1Rj2,…,Rjn},使得它们的关键字满足如下递增(或递减)关系:kj1≤kj2≤…≤kjn(或kj1kj2≥…≥kjn)。
 
        拓扑排序
               AOV网
               在工程领域,一个大的工程项目通常被划分为许多较小的子工程(称为活动),当这些子工程都完成时,整个工程也就完成了。若以顶点表示活动,用有向边表示活动之间的优先关系,则称这样的有向图为以顶点表示活动的网(Activity On Vertex network,AOV网)。在有向网中,若从顶点νi到顶点νj有一条有向路径,则顶点νiνj的前驱,顶点νjνi的后继。若<νiνj>是网中的一条弧,则顶点νiνj的直接前驱,顶点νjνi的直接后继。AOV网中的弧表示了活动之间的优先关系,也可以说是一种活动进行时的制约关系。
               在AOV网中不应出现有向环,若存在的话,则意味着某项活动必须以自身任务的完成为先决条件,显然这是荒谬的。因此,若要检测一个工程划分后是否可行,首先就应检查对应的AOV网是否存在回路。检测的方法是对其AOV网进行拓扑排序。
               拓扑排序
               拓扑排序是将AOV网中所有顶点排成一个线性序列的过程,并且该序列满足:若在AOV网中从顶点νiνj有一条路径,则在该线性序列中,顶点νi必然在顶点νj之前。
               一般情况下,假设AOV网代表一个工程计划,则AOV网的一个拓扑排序就是一个工程顺利完成的可行方案。对AOV网进行拓扑排序的方法如下:
               (1)在AOV网中选择一个入度为零(没有前驱)的顶点且输出它;
               (2)从网中删除该顶点以及与该顶点有关的所有边;
               (3)重复上述两步,直至网中不存在入度为零的顶点为止。
               按照上述步骤进行拓扑排序的过程如下图所示,得到的拓扑序列为6,1,4,3,2,5。显然,对有向图进行拓扑排序所产生的拓扑序列有可能是多种。
               
               拓扑排序过程
               执行的结果会有两种情况:一种是所有顶点已输出,此时整个拓扑排序完成,说明网中不存在回路;另一种是尚有未输出的顶点,剩余的顶点均有前驱顶点,表明网中存在回路,拓扑排序无法进行下去。



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