研究所數學

離散數學 - 拓樸排序演算法
作者:曹錦輝(劉獻仁)
發佈時間:20250904
拓墣排序(Topological Sort)是圖論中的一個重要演算法,專門用來處理有向無環圖(DAG, Directed Acyclic Graph)的節點排序問題。它的重要性主要體現在任務依賴、先後順序管理及多種系統應用中。以下為詳解:
  1. 拓墣排序的重要性
    處理依賴關係(Dependency Resolution)
    • 很多實際問題都是任務之間存在先後依賴,例如:
    • 軟體模組編譯順序:某模組必須先編譯完才能編譯另一模組。
    • 專案排程(Project Scheduling):任務 A 完成後才能開始任務 B。
    • 資料庫的表格建立順序:表格必須按照外鍵約束建立。
    拓墣排序可以找出一條合法的執行順序,避免依賴衝突。
  2. 總結
    • 幾乎所有有「必須先做什麼,才能做什麼」的問題都可用拓墣排序建模。
    • 不只決定順序,也能檢查系統是否存在循環依賴(不可執行的情況)。
    • 廣泛應用於作業系統、編譯器、排程系統、資料庫、專案管理等多個領域。
 
關鍵詞
拓樸排序、有向無環圖
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