课程表 II

作者: 程序员小2 | 来源:发表于2020-07-11 16:50 被阅读0次

    现在你总共有 n 门课需要选,记为 0n-1

    在选修某些课程之前需要一些先修课程。 例如,想要学习课程 0 ,你需要先完成课程 1 ,我们用一个匹配来表示他们: [0,1]

    给定课程总量以及它们的先决条件,返回你为了学完所有课程所安排的学习顺序。

    可能会有多个正确的顺序,你只要返回一种就可以了。如果不可能完成所有课程,返回一个空数组。

    示例 1:

    输入: 2, [[1,0]]
    输出: [0,1]
    解释: 总共有 2 门课程。要学习课程 1,你需要先完成课程 0。因此,正确的课程顺序为 [0,1] 。

    示例 2:

    输入: 4, [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]
    输出: [0,1,2,3] or [0,2,1,3]
    解释: 总共有 4 门课程。要学习课程 3,你应该先完成课程 1 和课程 2。并且课程 1 和课程 2 都应该排在课程 0 之后。
    因此,一个正确的课程顺序是 [0,1,2,3] 。另一个正确的排序是 [0,2,1,3]

    说明:

    1. 输入的先决条件是由边缘列表表示的图形,而不是邻接矩阵。详情请参见图的表示法
    2. 你可以假定输入的先决条件中没有重复的边。

    提示:

    1. 这个问题相当于查找一个循环是否存在于有向图中。如果存在循环,则不存在拓扑排序,因此不可能选取所有课程进行学习。
    2. 通过 DFS 进行拓扑排序 - 一个关于Coursera的精彩视频教程(21分钟),介绍拓扑排序的基本概念。
    3. 拓扑排序也可以通过 BFS 完成。

    java代码

    class Solution {
          public int[] findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) {
    
            
            Map<Integer, List<Integer>> adjList = new HashMap<Integer, List<Integer>>();
            int[] indegree = new int[numCourses];
            int[] topologicalOrder = new int[numCourses];
    
            // 邻接表的创建
            for (int i = 0; i < prerequisites.length; i++) {
              int dest = prerequisites[i][0];
              int src = prerequisites[i][1];
              List<Integer> lst = adjList.getOrDefault(src, new ArrayList<Integer>());
              lst.add(dest);
              adjList.put(src, lst);
    
              // 记录入度
              indegree[dest] += 1;
            }
    
            // 入度为0的入队列
            Queue<Integer> q = new LinkedList<Integer>();
            for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
              if (indegree[i] == 0) {
                q.add(i);
              }
            }
    
            int i = 0;
            // 知道q为空
            while (!q.isEmpty()) {
              int node = q.remove();
              topologicalOrder[i++] = node;
    
              // 入度--
              if (adjList.containsKey(node)) {
                for (Integer neighbor : adjList.get(node)) {
                  indegree[neighbor]--;
    
                  // If in-degree of a neighbor becomes 0, add it to the Q
                  if (indegree[neighbor] == 0) {
                    q.add(neighbor);
                  }
                }
              }
            }
    
            // 查看是否上了所有课
            if (i == numCourses) {
              return topologicalOrder;
            }
    
            return new int[0];
          }
        }
    

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