【LeetCode】207. 课程表 结题报告 (C++)

原题地址:https://leetcode-cn.com/problems/course-schedule/description/

题目描述:

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,判断是否可能完成所有课程的学习?

示例 1:

输入: 2, [[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。所以这是可能的。
示例 2:

输入: 2, [[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。
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。

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解题方案:

这道题涉及了很多话题:dfs、bfs、图以及拓扑排序。解题思路如下:

  • 首先构造有向图,构造图有三种方式:关联矩阵,邻接矩阵和邻接表。这里采用的是邻接表,因为要采取很多的插入操作。
  • 接着,采用bfs进行拓扑排序,学习拓扑排序的方法,每次筛选时,删除度为0的节点。
  • 最后是判定,若存在度不为0的节点,则说明存在着环。

代码:

class Solution {
public:
    bool canFinish(int numCourses, vector<pair<int, int>>& prerequisites) {
        vector<int> heads(numCourses, -1), degree(numCourses, 0), points, args;
        pair<int, int> p;
        int from, to, count = 0, len = prerequisites.size();

        /* 构造有向图,邻接表 */
        for (int i = 0; i < len; ++i) {
            p = prerequisites[i];
            from = p.second;
            to = p.first;
            ++degree[to];
            args.push_back(heads[from]);
            points.push_back(to);
            heads[from] = count++;
        }

        /* bfs拓扑排序,依次移除入度为0的点 */
        queue<int> q;
        for (int i = 0; i < numCourses; ++i) 
            if (degree[i] == 0) q.push(i);
        while (!q.empty()) {
            from = q.front();
            q.pop();
            to = heads[from];
            while (to != -1) {
                if(--degree[points[to]] == 0) q.push(points[to]);
                to = args[to];
            }
        }

        /* 判定是否所有的点入度都为0,若是则不存在环,否则存在环 */
        for (int i = 0; i < numCourses; ++i)
            if (degree[i] > 0)
                 return false;

        return true;
    }
};

今天是10.24,程序员日??说实话,真的没有感觉,对程序员没啥认同感。。。

没想到大家这么重视,CSDN送一枚徽章还是美滋滋的,哈哈哈。。。

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