某项目的任务是对A公司的办公室重新进行装修如果10月1日前完成装修工程项目最迟应该合适开始运用数据结构中的拓扑排序和关键路径编写一个C语言代码要求输出关键路径该项目最迟什么时候开始等。需要完成的活动、每个活动所需时间、及先期需完成工作如以下所示1 清空办公室3天2 拆除非承重墙2天先期工作13 装修天花板4天先期工作14 安装办公家具5天先期工作25 重新布线8天先期工作26 装修墙壁3天先期工作
根据给定的任务及其先期需完成工作,可以构建如下的有向无环图(DAG):
1 -> 2 -> 6 -> 7 1 -> 3 -> 7 2 -> 4 -> 5 -> 8 -> 9 3 -> 7 4 -> 9 5 -> 8 -> 9 6 -> 7 7 -> 9 8 -> 9
根据拓扑排序的思想,我们可以得到以下拓扑排序序列:
1, 2, 3, 6, 4, 5, 7, 8, 9
接下来,我们可以计算每个活动的最早开始时间和最晚开始时间。最早开始时间表示在没有任何延误的情况下,活动能够开始的最早时间;最晚开始时间表示在不影响项目最终完成时间的情况下,活动能够开始的最晚时间。
根据拓扑排序的序列,可以得到以下最早开始时间:
1: 0 2: 3 3: 3 6: 7 4: 7 5: 12 7: 20 8: 25 9: 35
然后,我们可以计算每个活动的最晚开始时间。最晚开始时间可以通过逆拓扑排序的方式进行计算。从最后一个活动开始,最晚开始时间就是最晚完成时间减去活动所需时间。
根据逆拓扑排序的序列,可以得到以下最晚开始时间:
9: 35 8: 25 7: 20 5: 12 4: 7 6: 10 3: 3 2: 0 1: 0
最后,我们可以计算每个活动的关键路径。关键路径上的活动是项目完成的关键,如果这些活动出现延误,整个项目将延期。
关键路径活动:1 -> 2 -> 4 -> 5 -> 8 -> 9 关键路径长度:35
因此,该项目最迟应该在9月26日开始,才能够在10月1日前完成。以下是使用C语言编写的代码示例:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 10
// 定义有向图的邻接矩阵
typedef struct {
int matrix[MAX_SIZE][MAX_SIZE]; // 邻接矩阵
int indegree[MAX_SIZE]; // 入度数组
int earliest[MAX_SIZE]; // 最早开始时间数组
int latest[MAX_SIZE]; // 最晚开始时间数组
int duration[MAX_SIZE]; // 活动所需时间数组
int vertexCount; // 顶点数量
} Graph;
// 初始化有向图
void initGraph(Graph* graph) {
int i, j;
for (i = 0; i < MAX_SIZE; i++) {
graph->indegree[i] = 0;
graph->earliest[i] = 0;
graph->latest[i] = 0;
graph->duration[i] = 0;
for (j = 0; j < MAX_SIZE; j++) {
graph->matrix[i][j] = 0;
}
}
}
// 添加有向边
void addEdge(Graph* graph, int from, int to, int duration) {
graph->matrix[from][to] = 1;
graph->indegree[to]++;
graph->duration[from] = duration;
}
// 拓扑排序
void topologicalSort(Graph* graph, int sorted[]) {
int queue[MAX_SIZE];
int front = 0;
int rear = 0;
int i, j;
for (i = 0; i < graph->vertexCount; i++) {
if (graph->indegree[i] == 0) {
queue[rear++] = i;
}
}
while (front != rear) {
int vertex = queue[front++];
sorted[vertex] = vertex;
for (j = 0; j < graph->vertexCount; j++) {
if (graph->matrix[vertex][j] == 1) {
graph->indegree[j]--;
if (graph->indegree[j] == 0) {
queue[rear++] = j;
}
if (graph->earliest[vertex] + graph->duration[vertex] > graph->earliest[j]) {
graph->earliest[j] = graph->earliest[vertex] + graph->duration[vertex];
}
}
}
}
}
// 逆拓扑排序
void reverseTopologicalSort(Graph* graph, int sorted[]) {
int stack[MAX_SIZE];
int top = -1;
int i, j;
for (i = 0; i < graph->vertexCount; i++) {
if (graph->indegree[i] == 0) {
stack[++top] = i;
}
}
while (top != -1) {
int vertex = stack[top--];
sorted[vertex] = vertex;
for (j = 0; j < graph->vertexCount; j++) {
if (graph->matrix[j][vertex] == 1) {
graph->indegree[j]--;
if (graph->indegree[j] == 0) {
stack[++top] = j;
}
if (graph->latest[vertex] - graph->duration[j] < graph->latest[j]) {
graph->latest[j] = graph->latest[vertex] - graph->duration[j];
}
}
}
}
}
int main() {
Graph graph;
initGraph(&graph);
graph.vertexCount = 9;
addEdge(&graph, 0, 1, 3);
addEdge(&graph, 0, 2, 3);
addEdge(&graph, 1, 3, 2);
addEdge(&graph, 2, 3, 4);
addEdge(&graph, 3, 6, 3);
addEdge(&graph, 3, 7, 5);
addEdge(&graph, 4, 5, 8);
addEdge(&graph, 4, 8, 10);
addEdge(&graph, 5, 8, 5);
addEdge(&graph, 6, 7, 3);
addEdge(&graph, 7, 9, 5);
addEdge(&graph, 8, 9, 2);
int sorted[MAX_SIZE];
topologicalSort(&graph, sorted);
printf("拓扑排序序列:");
for (int i = 0; i < graph.vertexCount; i++) {
printf("%d ", sorted[i]);
}
printf("\n");
reverseTopologicalSort(&graph, sorted);
printf("最早开始时间:\n");
for (int i = 0; i < graph.vertexCount; i++) {
printf("%d: %d\n", i, graph.earliest[i]);
}
printf("最晚开始时间:\n");
for (int i = 0; i < graph.vertexCount; i++) {
printf("%d: %d\n", i, graph.latest[i]);
}
printf("关键路径活动:");
for (int i = 0; i < graph.vertexCount; i++) {
if (graph.earliest[i] == graph.latest[i]) {
printf("%d ", i + 1);
}
}
printf("\n");
printf("关键路径长度:%d\n", graph.earliest[graph.vertexCount - 1]);
return 0;
}
``
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