Problem
There are a total of numCourses
courses you have to take, labeled from 0
to numCourses - 1
. You are given an array prerequisites
where prerequisites[i] = [ai, bi]
indicates that you must take course bi
first if you want to take course ai
.
- For example, the pair
[0, 1]
, indicates that to take course0
you have to first take course1
.
Return the ordering of courses you should take to finish all courses. If there are many valid answers, return any of them. If it is impossible to finish all courses, return an empty array.
Example 1:
1 | Input: numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]] |
Example 2:
1 | Input: numCourses = 4, prerequisites = [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]] |
Example 3:
1 | Input: numCourses = 1, prerequisites = [] |
Constraints:
1 <= numCourses <= 2000
0 <= prerequisites.length <= numCourses * (numCourses - 1)
prerequisites[i].length == 2
0 <= ai, bi < numCourses
ai != bi
- All the pairs
[ai, bi]
are distinct.
Analysis
这道这么经典的题目居然一直没有出题解,今天就来和大家分享一下。这道题目实际上是拓扑排序,通过这道题目,也能够彻底掌握拓扑排序的技巧。对于拓扑排序,我个人的套路是采用BFS。首先我们需要有两样东西,一个是建图,另一个是indegree
。建图这里就不详细说了,我就说一下indegree
是什么,这个一个统计入度的map(使用map还是数组看题目而定),它用来统计每个节点的入度,这个信息对我们BFS至关重要。我们是否把某个节点放入到队列中的原则就是看它的入度是否为0。
比如一开始有一些节点它只指向其他节点,这些节点的入度肯定就是0,所以可以放入队列。然后每处理一个节点,我们去查看它们的neighbors
,我们先减去这些neighbors
的入度,相当于遍历完一个节点后,把它从图里面删掉,所以它指向别人的边也要删掉,如果删掉后入度为0,说明这个点现在在图里面是最大的,于是就放入到队列中。一直这样处理到最后得到的顺序就是拓扑排序的顺序。
Solution
需要注意,可能有多个节点同时指向一个节点,因此这里还是要用一个visited
数组去记录已访问的节点。同时,这里还存在一种情况,如果存在环的话,就无法给出排序结果。判断环的方法很简单,遍历完之后,如果存在换说明有多于1个节点的入度一直都是2,无法加入到队列中。我们只需要在最后判断排序结果的size和节点的数量是否一致即可。
Code
1 | class Solution { |
Summary
这道题目确实很经典,也是在BFS的基础上,添加了一个indegree
信息去帮我们做拓扑排序,是一道经典好题。这道题目的分享到这里,感谢你的支持!