拓扑排序 Q210 课程表 II

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，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] 。

分析

这里是Q207课程表的进阶，不仅要进行有向图有无环的判断，如果无环，则需要进行拓扑排序，拓扑排序的一种方法是，先统计每个点的入度，然后将入度为0的点进栈，然后将入度为0的节点指向的节点入度减1，在判断其是否入度是否为0。另外一种方法是后续遍历，不过后续遍历的结果反过来才是拓扑排序的结果，相当于是从根节点出发到达每一个子节点。

public class Q210CourseScheduleII {
    List<Integer>[] graph;
    int[] inDegree;

    public int[] findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        inDegree = new int[numCourses];
        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        graph = build(numCourses, prerequisites);
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            if(inDegree[i]==0){
                queue.offer(i);
            }
        }
        while (!queue.isEmpty()){
            int num =queue.poll();
            ans.add(num);
            for(int s :graph[num]){
                inDegree[s]-=1;
                if(inDegree[s]==0){
                    queue.offer(s);
                }
            }
        }
        if(ans.size()!=numCourses){
            return new int[0];
        }else {
            int[] res = new int[numCourses];
            for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
                res[i]=ans.get(i);
            }
            return res;
        }
    }

    public List<Integer>[] build(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        List<Integer>[] graph = new LinkedList[numCourses];
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            graph[i] = new LinkedList<>();
        }
        for (int[] edge : prerequisites) {
            int from = edge[1];
            int to = edge[0];
            graph[from].add(to);
            inDegree[to] += 1;
        }
        return graph;
    }
}