1. 题目描述
- 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。
2.代码如下
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
/**
* Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
*/
//大家的实现都是维护一个队列，将入度为0的结点都入队,最后从队头元素开始，将它出队,同时，将它指向的元素的入度都-1，且若此结点的入读为0再入队,直至队中元素全部出队。此时，再判断是否所有结点都被遍历过，若没有，则说明不符合拓扑排序。既任务不能顺序完成。
typedef struct st_Queue
{
int array[2000];
int head;
int tail;
int size;
}Queue;
#if 0
使用队列，动态地维护了结点的出入队动作代表的遍历与否。
#endif
void enqueue(Queue *queue,int val)
{
queue->array[queue->tail] = val;
queue->tail += 1;
queue->size += 1;
}
int dequeue(Queue *queue)
{
int tmp = queue->array[queue->head];
queue->head += 1;
queue->size -= 1;
return tmp;
}
void que_init(Queue *queue)
{
memset(queue,0,sizeof(Queue));
}
int* findOrder(int numCourses, int** prerequisites, int prerequisitesSize, int* prerequisitesColSize, int* returnSize)
{
int i = 0,j = 0;
int *degree = NULL;
int **map = NULL;
int *res = NULL;
int tmpval = 0;
int cnt = 0;
Queue g_queue;
que_init(&g_queue);
res = (int *)malloc(sizeof(int)*numCourses);
memset(res,0,sizeof(int)*numCourses);
degree = (int *)malloc(sizeof(int)*numCourses);
memset(degree,0,sizeof(int)*numCourses);
map = (int **)malloc(sizeof(int *)*numCourses);
memset(map,0,sizeof(int *)*numCourses);
for (i = 0;i < numCourses;i++)
{
map[i] = (int *)malloc(sizeof(int)*numCourses);
memset(map[i],0,sizeof(int)*numCourses);
}
for (j = 0; j < prerequisitesSize;j++)//使用degree记录每个课程的出入度
{
degree[prerequisites[j][0]] += 1;//入度
map[prerequisites[j][1]][prerequisites[j][0]] = 1;
}
for (j=0;j<numCourses;j++)
{
if (degree[j] == 0)
{
enqueue(&g_queue,j);
}
}
while (g_queue.size != 0)
{
tmpval = dequeue(&g_queue);
res[cnt++] = tmpval;
for (i = 0 ;i < numCourses;i++)
{
if (map[tmpval][i] == 1)//找到节点
{
degree[i] -= 1;//入度-1
if (degree[i] == 0)//如果入度为0,则入队
{
enqueue(&g_queue,i);
}
}
}
}
for (i = 0;i < numCourses;i++)
{
free(map[i]);
}
free(map);
free(degree);
if (cnt != numCourses)
{
free(res);
*returnSize = 0;
res = NULL;
return res;
}
*returnSize = cnt;
return res;
}
void print_arrary(int *g,int size)
{
int i = 0;
for ( i = 0;i < size;i++)
{
printf("%d\r\n",g[i]);
}
}
int main()
{
int i = 0;
int numCourses = 4;
int returnSize = 0;
int prerequisitesSize = 5-1;
int **prerequisites = (int **)malloc(sizeof(int *)*prerequisitesSize);
memset(prerequisites,0,sizeof(int *)*prerequisitesSize);
for (i = 0;i < prerequisitesSize;i++)
{
prerequisites[i] = (int *)malloc(sizeof(int)*2);
memset(prerequisites[i],0,sizeof(int)*2);
}
prerequisites[0][0] = 1;
prerequisites[0][1] = 0;
prerequisites[1][0] = 2;
prerequisites[1][1] = 0;
prerequisites[2][0] = 3;
prerequisites[2][1] = 1;
prerequisites[3][0] = 3;
prerequisites[3][1] = 2;
// prerequisites[4][0] = 0;
// prerequisites[4][1] = 3;
int* res = findOrder(numCourses,prerequisites,prerequisitesSize,NULL,&returnSize);
print_arrary(res,returnSize);
return 0;
}