Leetcode 拓扑排序(207. 课程表 210.)

207. 课程表

你这个学期必须选修 numCourses 门课程,记为 0 到 numCourses - 1 。

在选修某些课程之前需要一些先修课程。 先修课程按数组 prerequisites 给出,其中 prerequisites[i] = [ai,
bi] ,表示如果要学习课程 ai 则 必须 先学习课程 bi 。

例如,先修课程对 [0, 1] 表示:想要学习课程 0 ,你需要先完成课程 1 。 请你判断是否可能完成所有课程的学习?如果可以,返回
true ;否则,返回 false 。

示例 1:
输入:numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]]
输出:true
解释:总共有 2 门课程。学习课程 1 之前,你需要完成课程 0 。这是可能的。

示例 2:
输入:numCourses = 2, prerequisites = [[1,0],[0,1]]
输出:false
解释:总共有 2 门课程。学习课程 1 之前,你需要先完成​课程 0 ;并且学习课程 0 之前,你还应先完成课程 1 。这是不可能的。

代码

class Solution {
    
    
private:

public:
    bool canFinish(int numCourses, vector<vector<int>>& prerequisites) {
    
    
         vector<vector<int>> edges;
    vector<int> indeg(numCourses);

        edges.resize(numCourses);
      
        for (const auto& temp: prerequisites) {
    
    
            edges[temp[1]].push_back(temp[0]);  //建立邻接矩阵(指向关系)
            ++indeg[temp[0]];   //每个节点的入度
        }

        queue<int> q;  //辅助队列
        for (int i = 0; i < numCourses; ++i) {
    
    
            if (indeg[i] == 0) {
    
    
                q.push(i);   //加入入度为0的节点,为起始结点,可能有好几个,所以拓扑排序的结果可能不相同
            }
        }

        int count = 0; //计数,判断是否遍历了所有节点
        /如果有环 或者不联通的话,则count<numCourses
        while (!q.empty()) {
    
    
            count++;
            int u = q.front();
            q.pop();
            for (int v: edges[u]) {
    
    
                --indeg[v];
                if (indeg[v] == 0) {
    
    
                    q.push(v);
                }
            }
        }

        return count == numCourses;
    }
};

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]

代码

class Solution {
    
    
public:
    vector<int> findOrder(int n, vector<vector<int>>& nums) {
    
    
        vector<int> ans;  //与上面一题基本相同,不过要用ans来记录结果
        vector<vector<int> >edges;
        vector<int> index(n);
        edges.resize(n);

        for(const auto&temp: nums){
    
    
            index[temp[0]]++;
            edges[temp[1]].push_back(temp[0]);
        }
        queue<int> q;
        for(int i=0;i<n;i++){
    
    
            if(index[i]==0){
    
    
                q.push(i);
                ans.push_back(i);
            }
        }
        int count=0;
        while(!q.empty()){
    
    
            count++;
            int u=q.front();
            q.pop();
            for(int v:edges[u]){
    
    
                index[v]--;
                if(index[v]==0){
    
    
                    q.push(v);
                    ans.push_back(v);
                }
            }

        }
        if(count==n) return ans;
        return {
    
    };
        
    }
};

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