/*
 * 拓撲排序
 *
 * 引數說明：
 *     G -- 鄰接表表示的有向圖
 * 返回值：
 *     -1 -- 失敗(由於記憶體不足等原因導致)
 *      0 -- 成功排序，並輸入結果
 *      1 -- 失敗(該有向圖是有環的)
 */
int topological_sort(LGraph G)
{
    int i,j;
    int index = 0;
    int head = 0;           // 輔助佇列的頭
    int rear = 0;           // 輔助佇列的尾
    int *queue;             // 輔組佇列
    int *ins;               // 入度陣列
    char *tops;             // 拓撲排序結果陣列，記錄每個節點的排序後的序號。
    int num = G.vexnum;
    ENode *node;

    ins  = (int *)malloc(num*sizeof(int));  // 入度陣列
    tops = (char *)malloc(num*sizeof(char));// 拓撲排序結果陣列
    queue = (int *)malloc(num*sizeof(int)); // 輔助佇列
    assert(ins!=NULL && tops!=NULL && queue!=NULL);
    memset(ins, 0, num*sizeof(int));
    memset(tops, 0, num*sizeof(char));
    memset(queue, 0, num*sizeof(int));

    // 統計每個頂點的入度數
    for(i = 0; i < num; i++)
    {
        node = G.vexs[i].first_edge;
        while (node != NULL)
        {
            ins[node->ivex]++;
            node = node->next_edge;
        }
    }

    // 將所有入度為0的頂點入佇列
    for(i = 0; i < num; i ++)
        if(ins[i] == 0)
            queue[rear++] = i;          // 入佇列

    while (head != rear)                // 佇列非空
    {
        j = queue[head++];              // 出佇列。j是頂點的序號
        tops[index++] = G.vexs[j].data; // 將該頂點新增到tops中，tops是排序結果
        node = G.vexs[j].first_edge;    // 獲取以該頂點為起點的出邊佇列

        // 將與"node"關聯的節點的入度減1；
        // 若減1之後，該節點的入度為0；則將該節點新增到佇列中。
        while(node != NULL)
        {
            // 將節點(序號為node->ivex)的入度減1。
            ins[node->ivex]--;
            // 若節點的入度為0，則將其"入佇列"
            if( ins[node->ivex] == 0)
                queue[rear++] = node->ivex;  // 入佇列

            node = node->next_edge;
        }
    }

    if(index != G.vexnum)
    {
        printf("Graph has a cycle\n");
        free(queue);
        free(ins);
        free(tops);
        return 1;
    }

    // 列印拓撲排序結果
    printf("== TopSort: ");
    for(i = 0; i < num; i ++)
        printf("%c ", tops[i]);
    printf("\n");

    free(queue);
    free(ins);
    free(tops);
    return 0;
}