Warshall算法求传递闭包及具体实现

传递闭包

在数学中,在集合 X 上的二元关系 R 的传递闭包是包含 R 的 X 上的最小的传递关系。c++

例如,若是 X 是(生或死)人的集合而 R 是关系“为父子”,则 R 的传递闭包是关系“x 是 y 的祖先”。再好比,若是 X 是空港的集合而关系 xRy 为“从空港 x 到空港 y 有直航”,则 R 的传递闭包是“可能经一次或屡次航行从 x 飞到 y”。

Warshall算法

Warshall在1962年提出了一个求关系的传递闭包的有效算法。其具体过程以下,设在n个元素的有限集上关系R的关系矩阵为M:
(1)置新矩阵A=M;
(2)置k=1;
(3)对全部i若是A[i,k]=1,则对j=1..n执行:
A[i,j]←A[i,j]∨A[k,j];
(4)k增1;
(5)若是k≤n,则转到步骤(3),不然中止。
所得的矩阵A即为关系R的传递闭包t(R)的关系矩阵。
 
代码实现:
 1 #include <bits/stdc++.h>
 2 using namespace std;  3 typedef long long ll;  4 typedef unsigned long long ull;  5 #define INF 0x3f3f3f3f
 6 const ll MAXN = 1e3 + 7;  7 const ll MAXM = 1e4 + 7;  8 const ll MOD = 1e9 + 7;  9 const double pi = acos(-1); 10 int Mat[20][20]; // 11 void Print_Mat(int n) 12 { 13     for (int i = 0; i < n; i++) 14  { 15         for (int j = 0; j < n; j++) 16             cout << Mat[i][j] << " "; 17         cout << endl; 18  } 19     return; 20 } 21 void Warshall(int n) 22 { 23     for (int k = 0; k < n; k++) 24         for (int i = 0; i < n; i++) 25             for (int j = 0; j < n; j++) 26                 if (Mat[i][k] && Mat[k][j]) 27                     Mat[i][j] = 1; 28 } 29 int main() 30 { 31     int n; 32     cout << "输入矩阵阶数" << endl; 33     while (cin >> n) 34  { 35         memset(Mat, 0, sizeof(Mat)); 36         cout << "输入矩阵M:" << endl; 37         for (int i = 0; i < n; i++) 38             for (int j = 0; j < n; j++) 39                 cin >> Mat[i][j]; 40         for (int i = 0; i < n-1; i++) 41  Warshall(n); 42         cout << "矩阵M的传递闭包为:" << endl; 43  Print_Mat(n); 44         cout << "输入矩阵阶数" << endl; 45  } 46     return 0; 47 }

  

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