210. 课程表 II
现在你总共有 n 门课需要选,记为 0 到 n-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:
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。
你可以假定输入的先决条件中没有重复的边。
提示:
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。
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。
拓扑排序也可以通过 BFS 完成。
class Solution {
public int[] findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) {
List<Integer> results = new ArrayList<>();
int[] degree = new int[numCourses];
List<List<Integer>> edges = new ArrayList(numCourses);
// 初始化
for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
edges.add(new ArrayList<Integer>());
}
for (int i = 0; i < prerequisites.length; i++) {
//把有前提的课程放进去,存在入度的
degree[prerequisites[i][0]]++;
//当前的有入读的那个列表,添加上次课程
edges.get(prerequisites[i][1]).add(prerequisites[i][0]);
}
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
int count = 0;
// 把入度为0的点放入队列中
for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
if (degree[i] == 0) {
queue.add(i);
}
}
while (!queue.isEmpty()) {
int course = queue.poll();
//最后的结果先添加不需要条件的课程
results.add(course);
//每次添加一个课程,就++,看最后是不是把所有课程都添加进去了
count++;
for (Integer c : edges.get(course)) {
//循环当前这个课程开头的,就是以当前课程为前提的课
//以当前课程为前提的课程--
degree[c]--;
//如果当前课程为前提的课没有了,那么我就可以++此课程
if (degree[c] == 0) {
queue.add(c);
}
}
}
// 判断是否有拓扑排序
if (count != numCourses) {
return new int[0];
}
int[] res = new int[numCourses];
for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
res[i] = results.get(i);
}
return res;
}
}