#ifndef Graph_h
#define Graph_h
 
#include <iostream>
using namespace std;
 
const int DefaultVertices = 30;
 
template <class T, class E>
struct Edge { // 邊結(jié)點的定義
 int dest; // 邊的另一頂點位置
 Edge<T, E> *link; // 下一條邊鏈指針
};
 
template <class T, class E>
struct Vertex { // 頂點的定義
 T data; // 頂點的名字
 Edge<T, E> *adj; // 邊鏈表的頭指針
};
 
template <class T, class E>
class Graphlnk {
public:
 const E maxValue = 100000; // 代表無窮大的值（=∞）
 Graphlnk(int sz=DefaultVertices); // 構(gòu)造函數(shù)
 ~Graphlnk(); // 析構(gòu)函數(shù)
 void inputGraph(int count[]); // 建立鄰接表表示的圖
 void outputGraph(); // 輸出圖中的所有頂點和邊信息
 T getValue(int i); // 取位置為i的頂點中的值
 bool insertVertex(const T& vertex); // 插入頂點
 bool insertEdge(int v1, int v2); // 插入邊
 bool removeVertex(int v); // 刪除頂點
 bool removeEdge(int v1, int v2); // 刪除邊
 int getFirstNeighbor(int v); // 取頂點v的第一個鄰接頂點
 int getNextNeighbor(int v,int w); // 取頂點v的鄰接頂點w的下一鄰接頂點
 int getVertexPos(const T vertex); // 給出頂點vertex在圖中的位置
 int numberOfVertices(); // 當前頂點數(shù)
private:
 int maxVertices; // 圖中最大的頂點數(shù)
 int numEdges; // 當前邊數(shù)
 int numVertices; // 當前頂點數(shù)
 Vertex<T, E> * nodeTable; // 頂點表(各邊鏈表的頭結(jié)點)
};
 
// 構(gòu)造函數(shù):建立一個空的鄰接表
template <class T, class E>
Graphlnk<T, E>::Graphlnk(int sz) {
 maxVertices = sz;
 numVertices = 0;
 numEdges = 0;
 nodeTable = new Vertex<T, E>[maxVertices]; // 創(chuàng)建頂點表數(shù)組
 if(nodeTable == NULL) {
 cerr << "存儲空間分配錯誤！" << endl;
 exit(1);
 }
 for(int i = 0; i < maxVertices; i++)
 nodeTable[i].adj = NULL;
}
 
// 析構(gòu)函數(shù)
template <class T, class E>
Graphlnk<T, E>::~Graphlnk() {
 // 刪除各邊鏈表中的結(jié)點
 for(int i = 0; i < numVertices; i++) {
 Edge<T, E> *p = nodeTable[i].adj; // 找到其對應(yīng)鏈表的首結(jié)點
 while(p != NULL) { // 不斷地刪除第一個結(jié)點
  nodeTable[i].adj = p->link;
  delete p;
  p = nodeTable[i].adj;
 }
 }
 delete []nodeTable; // 刪除頂點表數(shù)組
}
 
// 建立鄰接表表示的圖
template <class T, class E>
void Graphlnk<T, E>::inputGraph(int count[]) {
 int n, m; // 存儲頂點樹和邊數(shù)
 int i, j, k;
 T e1, e2; // 頂點
 
 cout << "請輸入頂點數(shù)和邊數(shù)：" << endl;
 cin >> n >> m;
 cout << "請輸入各頂點：" << endl;
 for(i = 0; i < n; i++) {
 cin >> e1;
 insertVertex(e1); // 插入頂點
 }
 
 cout << "請輸入圖的各邊的信息：" << endl;
 i = 0;
 while(i < m) {
 cin >> e1 >> e2;
 j = getVertexPos(e1);
 k = getVertexPos(e2);
 if(j == -1 || k == -1)
  cout << "邊兩端點信息有誤，請重新輸入！" << endl;
 else {
  insertEdge(j, k); // 插入邊
  count[k]++; // 記錄入度
  i++;
 }
 } // while
}
 
// 輸出有向圖中的所有頂點和邊信息
template <class T, class E>
void Graphlnk<T, E>::outputGraph() {
 int n, m, i;
 T e1, e2; // 頂點
 Edge<T, E> *p;
 
 n = numVertices;
 m = numEdges;
 cout << "圖中的頂點數(shù)為" << n << ",邊數(shù)為" << m << endl;
 for(i = 0; i < n; i++) {
 p = nodeTable[i].adj;
 while(p != NULL) {
  e1 = getValue(i); // 有向邊<i, p->dest>
  e2 = getValue(p->dest);
  cout << "<" << e1 << ", " << e2 << ">" << endl;
  p = p->link; // 指向下一個鄰接頂點
 }
 }
}
 
// 取位置為i的頂點中的值
template <class T, class E>
T Graphlnk<T, E>::getValue(int i) {
 if(i >= 0 && i < numVertices)
 return nodeTable[i].data;
 return NULL;
}
 
// 插入頂點
template <class T, class E>
bool Graphlnk<T, E>::insertVertex(const T& vertex) {
 if(numVertices == maxVertices) // 頂點表滿，不能插入
 return false;
 nodeTable[numVertices].data = vertex; // 插入在表的最后
 numVertices++;
 return true;
}
 
// 插入邊
template <class T, class E>
bool Graphlnk<T, E>::insertEdge(int v1, int v2) {
 if(v1 == v2) // 同一頂點不插入
 return false;
 if(v1 >= 0 && v1 < numVertices && v2 >= 0 && v2 < numVertices) {
 Edge<T, E> *p = nodeTable[v1].adj; // v1對應(yīng)的邊鏈表頭指針
 while(p != NULL && p->dest != v2) // 尋找鄰接頂點v2
  p = p->link;
 if(p != NULL) // 已存在該邊，不插入
  return false;
 p = new Edge<T, E>; // 創(chuàng)建新結(jié)點
 p->dest = v2;
 p->link = nodeTable[v1].adj; // 鏈入v1邊鏈表
 nodeTable[v1].adj = p;
 numEdges++;
 return true;
 }
 return false;
}
 
// 有向圖刪除頂點較麻煩
template <class T, class E>
bool Graphlnk<T, E>::removeVertex(int v) {
 if(numVertices == 1 || v < 0 || v > numVertices)
 return false; // 表空或頂點號超出范圍
 
 Edge<T, E> *p, *s;
 // 1.清除頂點v的邊鏈表結(jié)點w 邊<v,w>
 while(nodeTable[v].adj != NULL) {
 p = nodeTable[v].adj;
 nodeTable[v].adj = p->link;
 delete p;
 numEdges--; // 與頂點v相關(guān)聯(lián)的邊數(shù)減1
 } // while結(jié)束
 // 2.清除<w, v>，與v有關(guān)的邊
 for(int i = 0; i < numVertices; i++) {
 if(i != v) { // 不是當前頂點v
  s = NULL;
  p = nodeTable[i].adj;
  while(p != NULL && p->dest != v) {// 在頂點i的鏈表中找v的頂點
  s = p;
  p = p->link; // 往后找
  }
  if(p != NULL) { // 找到了v的結(jié)點
  if(s == NULL) { // 說明p是nodeTable[i].adj
   nodeTable[i].adj = p->link;
  } else {
   s->link = p->link; // 保存p的下一個頂點信息
  }
  delete p; // 刪除結(jié)點p
  numEdges--; // 與頂點v相關(guān)聯(lián)的邊數(shù)減1
  }
 }
 }
 numVertices--; // 圖的頂點個數(shù)減1
 nodeTable[v].data = nodeTable[numVertices].data; // 填補,此時numVertices，比原來numVertices小1，所以，這里不需要numVertices-1
 nodeTable[v].adj = nodeTable[numVertices].adj;
 // 3.要將填補的頂點對應(yīng)的位置改寫
 for(int i = 0; i < numVertices; i++) {
 p = nodeTable[i].adj;
 while(p != NULL && p->dest != numVertices) // 在頂點i的鏈表中找numVertices的頂點
  p = p->link; // 往后找
 if(p != NULL) // 找到了numVertices的結(jié)點
  p->dest = v; // 將鄰接頂點numVertices改成v
 }
 return true;
}
 
// 刪除邊
template <class T, class E>
bool Graphlnk<T, E>::removeEdge(int v1, int v2) {
 if(v1 != -1 && v2 != -1) {
 Edge<T, E> * p = nodeTable[v1].adj, *q = NULL;
 while(p != NULL && p->dest != v2) { // v1對應(yīng)邊鏈表中找被刪除邊
  q = p;
  p = p->link;
 }
 if(p != NULL) { // 找到被刪除邊結(jié)點
  if(q == NULL) // 刪除的結(jié)點是邊鏈表的首結(jié)點
  nodeTable[v1].adj = p->link;
  else
  q->link = p->link; // 不是，重新鏈接
  delete p;
  return true;
 }
 }
 return false; // 沒有找到結(jié)點
}
 
// 取頂點v的第一個鄰接頂點
template <class T, class E>
int Graphlnk<T, E>::getFirstNeighbor(int v) {
 if(v != -1) {
 Edge<T, E> *p = nodeTable[v].adj; // 對應(yīng)鏈表第一個邊結(jié)點
 if(p != NULL) // 存在，返回第一個鄰接頂點
  return p->dest;
 }
 return -1; // 第一個鄰接頂點不存在
}
 
// 取頂點v的鄰接頂點w的下一鄰接頂點
template <class T, class E>
int Graphlnk<T, E>::getNextNeighbor(int v,int w) {
 if(v != -1) {
 Edge<T, E> *p = nodeTable[v].adj; // 對應(yīng)鏈表第一個邊結(jié)點
 while(p != NULL && p->dest != w) // 尋找鄰接頂點w
  p = p->link;
 if(p != NULL && p->link != NULL)
  return p->link->dest; // 返回下一個鄰接頂點
 }
 return -1; // 下一個鄰接頂點不存在
}
 
// 給出頂點vertex在圖中的位置
template <class T, class E>
int Graphlnk<T, E>::getVertexPos(const T vertex) {
 for(int i = 0; i < numVertices; i++)
 if(nodeTable[i].data == vertex)
  return i;
 return -1;
}
 
// 當前頂點數(shù)
template <class T, class E>
int Graphlnk<T, E>::numberOfVertices() {
 return numVertices;
}
 
#endif /* Graph_h */

#ifndef TopLogicalSort_h
#define TopLogicalSort_h
#include "Graph.h"
 
template <class T, class E>
void TopLogicalSort(Graphlnk<T, E> &G) {
 int i, w, v;
 int n; // 頂點數(shù)
 int *count = new int[DefaultVertices]; // 入度數(shù)組
 int top = -1;
 
 // 清零
 for(i = 0; i< DefaultVertices; i++)
 count[i] = 0;
 // 輸入頂點和邊
 G.inputGraph(count);
 n = G.numberOfVertices(); // 獲取圖的頂點數(shù)
 for(i = 0; i < n; i++) { // 檢查網(wǎng)絡(luò)所有頂點
 if(count[i] == 0) { // 入度為0的頂點進棧
  count[i] = top;
  top = i;
 }
 }
 // 進行拓撲排序，輸出n個頂點
 for(i = 0; i < n; i++) {
 if(top == -1) { // 空棧
  cout << "網(wǎng)絡(luò)中有回路！" << endl;
  return;
 } else {
  v = top;
  top = count[top];
  cout << G.getValue(v) << " "; // 輸出入度為0的頂點
  w = G.getFirstNeighbor(v); // 鄰接頂點
  while(w != -1) { // 掃描出邊表
  if(--count[w] == 0) { // 鄰接頂點入度減1，如果入度為0則進棧
   count[w] = top;
   top = w;
  }
  w = G.getNextNeighbor(v, w); // 兄弟結(jié)點（取頂點v的鄰接頂點w的下一鄰接頂點）
  }
 }
 }
 cout << endl;
}
 
#endif /* TopLogicalSort_h */
3.main.cpp

#include "TopLogicalSort.h"
 
int main(int argc, const char * argv[]) {
 Graphlnk<char, int> G; // 聲明圖對象
 
 TopLogicalSort(G); // AOV網(wǎng)絡(luò)的拓撲排序
 return 0;
}