fisrst algo

3 years ago · 2a7e9b411d
parent 98b3a21582
commit 2a7e9b411d
4 changed files with 210 additions and 8 deletions
--- a/algo/first/Makefile
+++ b/algo/first/Makefile
@ -0,0 +1,37 @@
+CC=gcc
+CFLAGS=-Wall -lm -Wall -Werror=sign-compare -Werror=array-bounds -Werror=maybe-uninitialized -Werror=unused-parameter -Werror=maybe-uninitialized -Werror=cast-qual
+
+EXECS=application_select warshall topological dijkstra prim kruskal
+
+build_application: application_select.c
+	$(CC) $(CFLAGS) application_select.c -o application_select
+application_run: application_select
+	cat application_select.data | ./application_select
+
+build_warshall: warshall.c
+	$(CC) $(CFLAGS) warshall.c -o warshall
+warshall_run: warshall
+	cat warshall.data | ./warshall
+
+build_topological: topological.c
+	$(CC) $(CFLAGS) topological.c -o topological
+topological_run: topological
+	cat topological.data | ./topological
+
+build_dijkstra: dijkstra.c
+	$(CC) $(CFLAGS) dijkstra.c -o dijkstra
+dijkstra_run: dijkstra
+	cat dijkstra.data | ./dijkstra
+
+build_prim: prim.c
+	$(CC) $(CFLAGS) prim.c -o prim
+prim_run: prim
+	cat prim.data | ./prim
+
+build_kruskal: kruskal.c
+	$(CC) $(CFLAGS) kruskal.c -o kruskal
+kruskal_run: kruskal
+	cat kruskal.data | ./kruskal
+
+clean:
+	rm -f $(EXECS)
--- a/algo/first/application_select.data
+++ b/algo/first/application_select.data
@ -1,5 +1,3 @@
-# 1
-
 5
 1 2
 3 6
@ -7,9 +5,3 @@
 5 7
 1 7

-# 2
-
-3
-1 5
-2 3
-3 4
--- a/algo/first/kruskal.c
+++ b/algo/first/kruskal.c
@ -0,0 +1,167 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+typedef struct edge {
+	int begin;
+	int end;
+	int len;
+} Edge;
+
+int count_edge(int **adj, int n);
+Edge* create_edge_vector(int **adj, int n, int size);
+void print_edges(int** adj, int n);
+int** solve(Edge* vector, int size, int size_vertex);
+int vector_compare(const void *a, const void *b);
+void paint_vertices(Edge* vector, int size, int need_vertix, int saved_color, int *paint); 
+
+int main() {
+	/* n - количество вершин, size - количество ребер */
+
+	int n;
+	scanf("%d", &n);
+	int **adj = (int**)calloc(n, sizeof(int*));
+	for (int i = 0; i < n; i++) {
+		adj[i] = (int*)calloc(n, sizeof(int));
+	}
+	for (int i = 0; i < n; i++) {
+		for (int j = 0; j < n; j++) {
+			scanf("%d", &adj[i][j]);
+		}
+	}
+	/* Подсчет количества ребер в исходной матрице смежности */	
+	int size = count_edge(adj, n);
+	Edge *vector = create_edge_vector(adj, n, size);
+	/* Сортируем ребра по длине, сначала самые короткие */
+	qsort(vector, size, sizeof(Edge), vector_compare);
+
+	int **res = solve(vector, size, n);
+	print_edges(res, n);
+
+	/* Освобождаем память */
+	for (int i = 0; i < n; i++) {
+		free(adj[i]);
+	}
+	free(adj);	
+	for (int i = 0; i < n; i++) {
+		free(res[i]);
+	}
+	free(res);
+	free(vector);
+}
+
+int **solve(Edge* vector, int size, int v) {
+	/* Результирующее остовное дерево в виде матрицы смежности */
+	int** res = (int**)calloc(v, sizeof(int*));
+	for (int i = 0; i < v; i++) {
+		res[i] = (int*)calloc(v, sizeof(int));
+	}
+	/* Массив с окраской каждой вершины */
+	int* paint = (int*)calloc(v, sizeof(int));
+	/* Количество рассмотренных вершин */
+	int n = 0;
+	int color = 1;
+	int saved_color;
+	/* Пока не раскрашены все вершины */
+	while (n != size ) {
+		/* Проверяем на цикл */
+		if ((paint[vector[n].begin] == paint[vector[n].end]) && (paint[vector[n].begin] != 0 || paint[vector[n].end] != 0)) {
+			n++;
+			continue;
+		}
+		else {
+			/* Создание новой компоненты связности */
+			if (paint[vector[n].begin] == 0 && paint[vector[n].end] == 0) {//обе вершины незакрашены
+				paint[vector[n].begin] = color;
+				paint[vector[n].end] = color;
+				res[vector[n].begin][vector[n].end] = vector[n].len;
+				/* Создаем новый цвет */
+				color++;
+			}
+			/* Присоединение неокрашенной вершины к существующей компоненте связности */
+			else if (paint[vector[n].begin] == 0) {
+				paint[vector[n].begin] = paint[vector[n].end];
+				res[vector[n].begin][vector[n].end] = vector[n].len;
+			}
+			else if (paint[vector[n].end] == 0) {
+				paint[vector[n].end] = paint[vector[n].begin];
+				res[vector[n].begin][vector[n].end] = vector[n].len;
+			}
+			/* Объединение компонент связности */
+			else {
+				/* Сохраняем цвет той компоненты, которую будем перекрашивать */
+				saved_color = paint[vector[n].end];
+				paint[vector[n].end] = paint[vector[n].begin];
+				res[vector[n].begin][vector[n].end] = vector[n].len;
+				/* Перекрашиваем вторую компоненту в цвет первой */
+				paint_vertices(vector, size, vector[n].end, saved_color, paint);
+			}
+			n++;
+		}
+	}
+	free(paint);
+	return res;
+}
+void print_edges(int** massiv, int n) {
+	printf("Решение:\n");
+	for (int i = 0; i < n; i++) {
+		for (int j = i + 1; j < n; j++) {
+			if (massiv[i][j] != 0) {
+				printf("%d-%d: %d\n", i, j, massiv[i][j]);
+			}
+		}
+	}
+}
+
+Edge* create_edge_vector(int **adj, int n, int size) {
+	Edge* vector = (Edge*)calloc(size, sizeof(Edge));
+	for (int i = 0; i < n; i++) {
+		for (int j = i + 1; j < n; j++) {
+			if (adj[i][j] != 0) {
+				/* Заполняем с конца */
+				size--;
+				vector[size].begin = i;
+				vector[size].end = j;
+				vector[size].len = adj[i][j];
+			}
+		}
+	}
+	return vector;
+}
+
+int count_edge(int **adj, int n) {
+	int res = 0;
+	for (int i = 0; i < n; i++) {
+		for (int j = i + 1; j < n; j++) {
+			if (adj[i][j] != 0) {
+				res++;
+			}
+		}
+	}
+	return res;
+}
+
+int vector_compare(const void *a, const void *b) {
+	return ((const Edge *)a)->len - ((const Edge *)b)->len;
+}
+
+void paint_vertices(Edge* vector, int size, int need_vertix, int saved_color, int *paint) {
+	for (int i = 0; i < size; i++) {
+		/* Если текущая ребро выходит из нужной вершины */
+		if (vector[i].begin == need_vertix) {
+			/* Если другой конец ребра - нужный по цвету (старый), то красим в цвет исходной вершины */
+			if (paint[vector[i].end] == saved_color) {
+				paint[vector[i].end] = paint[need_vertix];
+				/* Рекурсивно вызываем покраску для конца ребра */
+				paint_vertices(vector, size, vector[i].end, saved_color, paint);
+			}
+		}
+		/* Если текущее ребро заканчивается в нужной вершине */
+		else if (vector[i].end == need_vertix) {
+			/* Аналогично случаю выше, но вызываем для начала ребра */
+			if (paint[vector[i].begin] == saved_color) {
+				paint[vector[i].begin] = paint[need_vertix];				
+				paint_vertices(vector, size, vector[i].begin, saved_color, paint);
+			}
+		}
+	}
+}
--- a/algo/first/kruskal.data
+++ b/algo/first/kruskal.data
@ -0,0 +1,6 @@
+5
+0	9	75 	0 	0
+9	0	95 	19 	42
+75	95 	0 	51 	66
+0	19 	51 	0 	31
+0	42 	66 	31 	0