用Python實現基於依賴關系的排序

依賴關系是開發過程中經常遇到的，例如每個JAVA工程都可以依賴很多其它JAVA工程的制品，在整個進行構建時，就需要考慮這種依賴關系了， 不然總是構建不成功的，本文就以此情景為例，實現一個基於這種依賴關系的多個模塊排序，以便能正常地整個構建成功。

假設有A,B,C,D,E,F六個模塊，它們的依賴關系如下：

A <-- B,C

B <-- D,E

C <-- E

D <-- F

要表達這種抽象的關系，我們可以借助於拓撲圖，如下圖所示：

這種表達方式就比較清晰了，從中可以得出結論，出度為0（即沒有指向其它節點的箭頭）的節點排在最前面，排序的過程就是依次將出度為0的節點移出來，所形成的結果即是最終排序了。

     這里用Python來表達排序過程的話，需要用字典類型來記錄依賴關系，具體代碼如下：

#!python
# coding:GB18030
###################################################################################################
#
#   基於依賴關系的排序
#   情景：A <-- B,C
#         B <-- D,E
#         C <-- E
#         D <-- F
#
#
####################################################################################################

import os

def clearKeyFromVal(key, vals):
    """從各Value中清除指定的Key
    相當於在拓撲圖中移出一個節點后，要清除所有與該節點的關聯，即箭頭
    """
    for val in vals:
        if type(val) is tuple and key in val:
            vl = list(val)  #因為要對元組內容修改，需要轉為list類型
            ln = vl.index(key)
            vl.pop(ln)
            tn = vals.index(val)
            if len(vl) == 0:
                vals[tn] = ""
            else:
                vals[tn] = tuple(vl) #將內容改變后，重新轉回tuple類型
    return vals
            


def clearNullVal(keys, vals, result_list):
    """將值為''的鍵值對移出字典（值為""的鍵即為在拓撲圖中出度為0的節點）
       
    遞歸調用
    """
    if "" in vals:
        nn = vals.index("")
        vals.pop(nn)
        key = keys.pop(nn)
        result_list.append(key) #移出的鍵，放到結果List中
        vals = clearKeyFromVal(key, vals) #清除與移出鍵相關聯的箭頭，即需要在各個value中也清除該值
        return clearNullVal(keys, vals, result_list)  #注意這里要return結果 
    elif len(vals) == 0:
        return result_list #移出所有Value后，退出
    else:
        print '存在循環依賴'
        return
    

def sortModules(dic):
    
    """根據依賴關系，將多個模塊進行排序，被依賴的模塊要在前"""
    keys = dic.keys()
    vals = dic.values()
    mlist = []
    for val in vals:
        if type(val) is tuple:
            for tv in val:
                if tv not in dic:
                    dic[tv] = "" #將沒有依賴的鍵也添加到字典中，以方便后續對整個字典遞歸處理，逐個將值為""的鍵移出，形成排序結果
    
    print dic
    return clearNullVal(dic.keys(), dic.values(), mlist)


if __name__ == "__main__":

    #通過字典結構來表示依賴關系
    
    dic={'A':('B','C'),'B':('D','E'),'C':('E', ), 'D': ('F', )}
    r_list = sortModules(dic)
    print r_list

注：1）要注意判斷是否存在循環依賴，即在拓撲圖中形成環，即始終找不到出度為0的節點。

      2）移出節點時，運用了遞歸調用方式。

      3）雖然依賴關系是用字典類型來表達的，但處理過程中，將字典的鍵和值分為兩個列表來處理，同步移出節點

      4）依賴關系，在字典中是用元組作為Value的（因為它是不可變的，即可哈希的），在操作過程中，又適時與列表類型轉換

      5) 一開始先將字典補充完整，即沒有依賴其它的模塊也加進去，為的就是通過遞歸方式，統一操作處理，不然，處理這非規則的情況，也比較麻煩，破壞使用遞歸的條件。

運行結果：

以上便是整個排序過程，如有高見，請不吝賜教