Обход графа в ширину - перевести код с C++ - C#
Формулировка задачи:
Добрый вечер. Умоляю, помогите перевести нижепредставленный код в C#, какой день уже мучаюсь, все не получается, но надо. Буду очень признателен!
Код:
const int MAX_VERTICES = 40;
int NUM_VERTICES; // число вершин в графе
const int INFINITY = 10000; // условное число обозначающее бесконечность
// f - массив, содержащий текущее значение потока
// f[i][j] - поток, текущий от вершины i к j
int f[MAX_VERTICES][MAX_VERTICES];
// с - массив содержащий вместимости ребер,
// т.е. c[i][j] - максимальная величину потока способная течь по ребру (i,j)
int c[MAX_VERTICES][MAX_VERTICES];
// набор вспомогательных переменных используемых функцией FindPath - обхода в ширину
// Flow - значение потока через данную вершину на данном шаге поиска
int Flow[MAX_VERTICES];
// Link используется для нахождения собственно пути
// Link[i] хранит номер предыдущей вершины на пути i -> исток
int Link[MAX_VERTICES];
int Queue[MAX_VERTICES]; // очередь
int QP, QC; // QP - указатель начала очереди и QC - число эл-тов в очереди
// поиск пути, по которому возможно пустить поток алгоритмом обхода графа в ширину
// функция ищет путь из истока в сток, по которому еще можно пустить поток,
// считая вместимость ребра (i,j) равной c[i][j] - f[i][j],
// т.е. после каждой итерации (одна итерация - один поиск пути) уменьшаем вместимости ребер,
// на величину пущеного потока
int FindPath(int source, int target) // source - исток, target - сток
{
QP = 0; QC = 1; Queue[0] = source;
Link[target] = -1; // особая метка для стока
int i;
int CurVertex;
memset(Flow, 0, sizeof(int)*NUM_VERTICES); // в начале из всех вершин кроме истока течет 0
Flow[source] = INFINITY; // а из истока может вытечь сколько угодно
while (Link[target] == -1 && QP < QC)
{
// смотрим, какие вершины могут быть достигнуты из начала очереди
CurVertex = Queue[QP];
for (i=0; i<NUM_VERTICES; i++)
// проверяем, можем ли мы пустить поток по ребру (CurVertex,i):
if ((c[CurVertex][i] - f[CurVertex][i])>0 && Flow[i] == 0)
{
// если можем, то добавляем i в конец очереди
Queue[QC] = i; QC++;
Link[i] = CurVertex; // указываем, что в i добрались из CurVertex
// и находим значение потока текущее через вершину i
if (c[CurVertex][i]-f[CurVertex][i] < Flow[CurVertex])
Flow[i] = c[CurVertex][i];
else
Flow[i] = Flow[CurVertex];
}
QP++;// прерходим к следующей в очереди вершине
}
// закончив поиск пути
if (Link[target] == -1) return 0; // мы или не находим путь и выходим
// или находим:
// тогда Flow[target] будет равен потоку, который "дотек" по данному пути из истока в сток
// тогда изменяем значения массива f для данного пути на величину Flow[target]
CurVertex = target;
while (CurVertex != source) // путь из стока в исток мы восстанавливаем с помощью массива Link
{
f[Link[CurVertex]][CurVertex] +=Flow[target];
CurVertex = Link[CurVertex];
}
return Flow[target]; // Возвращаем значение потока которое мы еще смогли "пустить" по графу
}
// основная функция поиска максимального потока
int MaxFlow(int source, int target) // source - исток, target - сток
{
// инициализируем переменные:
memset(f, 0, sizeof(int)*MAX_VERTICES*MAX_VERTICES); // по графу ничего не течет
int MaxFlow = 0; // начальное значение потока
int AddFlow;
do
{
// каждую итерацию ищем какй-либо простой путь из истока в сток
// и какой еще поток мажет быть пущен по этому пути
AddFlow = FindPath(source, target);
MaxFlow += AddFlow;
} while (AddFlow >0);// повторяем цикл пока поток увеличивается
return MaxFlow;
}
int main()
{
printf(rus("\n НАХОЖДЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО ПОТОКА \n"));
printf(rus("\n АЛГОРИТМ ФОРДА-ФАЛКЕРСОНА \n\n"));
printf(rus("\n КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ДИСКРЕТНОЙ МАТЕМАТИКЕ \n"));
printf(rus("\n выполнили: Шаяхметов А.Р. , Корпухин М.В. \n\n"));
printf(rus("\n ПО-122 ФИРТ УГАТУ 2007г\n\n"));
printf(rus("\n\n нажмите любую клавишу для продолжения...."));
getch();
clrscr();
int source, target;
printf(rus("\n Введите число вершин в графе\n-->"));
scanf("%d", &NUM_VERTICES);
printf(rus("\n Введите значения истока и стока \n-->"));
scanf("%d %d", &source, &target);
printf(rus("\n Введите матрицу содержащею вместимость ребер: \n "));
printf(rus("каждый элемент - вместимость ребра ведушего \n из вершины с номером его строки к вершине с номером его столбца\n"));
int i, j;
for (i=0; i<NUM_VERTICES; i++)
for (j=0; j<NUM_VERTICES; j++)
scanf("%d",&c[i][j]);
printf(rus("\n максимальный поток равен:"));
printf("%d", MaxFlow(source, target));
getch();
return 0;
}Решение задачи: «Обход графа в ширину - перевести код с C++»
textual
Листинг программы
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace ConsoleApplication1
{
class Program
{
const int MAX_VERTICES = 40;
static int NUM_VERTICES; // число вершин в графе
const int INFINITY = 10000; // условное число обозначающее бесконечность
// f - массив, содержащий текущее значение потока
// f[i][j] - поток, текущий от вершины i к j
static int[,] f = new int[MAX_VERTICES, MAX_VERTICES];
// с - массив содержащий вместимости ребер,
// т.е. c[i][j] - максимальная величину потока способная течь по ребру (i,j)
static int[,] c = new int[MAX_VERTICES, MAX_VERTICES];
// набор вспомогательных переменных используемых функцией FindPath - обхода в ширину
// Flow - значение потока через данную вершину на данном шаге поиска
static int[] Flow = new int[MAX_VERTICES];
// Link используется для нахождения собственно пути
// Link[i] хранит номер предыдущей вершины на пути i -> исток
static int[] Link = new int[MAX_VERTICES];
static int[] Queue = new int[MAX_VERTICES]; // очередь
static int QP, QC; // QP - указатель начала очереди и QC - число эл-тов в очереди
// поиск пути, по которому возможно пустить поток алгоритмом обхода графа в ширину
// функция ищет путь из истока в сток, по которому еще можно пустить поток,
// считая вместимость ребра (i,j) равной c[i][j] - f[i][j],
// т.е. после каждой итерации (одна итерация - один поиск пути) уменьшаем вместимости ребер,
// на величину пущеного потока
static int FindPath(int source, int target) // source - исток, target - сток
{
QP = 0; QC = 1; Queue[0] = source;
Link[target] = -1; // особая метка для стока
int i;
int CurVertex;
Flow[source] = INFINITY; // а из истока может вытечь сколько угодно
while (Link[target] == -1 && QP < QC)
{
// смотрим, какие вершины могут быть достигнуты из начала очереди
CurVertex = Queue[QP];
for (i = 0; i < NUM_VERTICES; i++)
// проверяем, можем ли мы пустить поток по ребру (CurVertex,i):
if ((c[CurVertex, i] - f[CurVertex, i]) > 0 && Flow[i] == 0)
{
// если можем, то добавляем i в конец очереди
Queue[QC] = i; QC++;
Link[i] = CurVertex; // указываем, что в i добрались из CurVertex
// и находим значение потока текущее через вершину i
if (c[CurVertex, i] - f[CurVertex, i] < Flow[CurVertex])
Flow[i] = c[CurVertex, i];
else
Flow[i] = Flow[CurVertex];
}
QP++;// прерходим к следующей в очереди вершине
}
// закончив поиск пути
if (Link[target] == -1) return 0; // мы или не находим путь и выходим
// или находим:
// тогда Flow[target] будет равен потоку, который "дотек" по данному пути из истока в сток
// тогда изменяем значения массива f для данного пути на величину Flow[target]
CurVertex = target;
while (CurVertex != source) // путь из стока в исток мы восстанавливаем с помощью массива Link
{
f[Link[CurVertex],CurVertex] += Flow[target];
CurVertex = Link[CurVertex];
}
return Flow[target]; // Возвращаем значение потока которое мы еще смогли "пустить" по графу
}
// основная функция поиска максимального потока
static int MaxFlow(int source, int target) // source - исток, target - сток
{
// инициализируем переменные:
int MaxFlow = 0; // начальное значение потока
int AddFlow;
do
{
// каждую итерацию ищем какй-либо простой путь из истока в сток
// и какой еще поток мажет быть пущен по этому пути
AddFlow = FindPath(source, target);
MaxFlow += AddFlow;
} while (AddFlow > 0);// повторяем цикл пока поток увеличивается
return MaxFlow;
}
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("\n НАХОЖДЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО ПОТОКА \n");
Console.WriteLine("\n АЛГОРИТМ ФОРДА-ФАЛКЕРСОНА \n\n");
Console.WriteLine("\n КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ДИСКРЕТНОЙ МАТЕМАТИКЕ \n");
Console.WriteLine("\n выполнили: Шаяхметов А.Р. , Корпухин М.В. \n\n");
Console.WriteLine("\n ПО-122 ФИРТ УГАТУ 2007г\n\n");
Console.WriteLine("\n\n нажмите любую клавишу для продолжения....");
Console.WriteLine("\n Введите число вершин в графе\n-->");
NUM_VERTICES = Convert.ToInt16(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("\n Введите значения истока и стока \n-->");
int source = Convert.ToInt16(Console.ReadLine());
int target = Convert.ToInt16(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("\n Введите матрицу содержащею вместимость ребер: \n ");
Console.WriteLine("каждый элемент - вместимость ребра ведушего \n из вершины с номером его строки к вершине с номером его столбца\n");
for (int i = 0; i < NUM_VERTICES; i++)
for (int j = 0; j < NUM_VERTICES; j++)
c[i, j] = Convert.ToInt16(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("\n максимальный поток равен:");
Console.WriteLine(MaxFlow(source, target));
Console.ReadLine();
}
}
}