golang刷leetcode图(2)课程表排序

2022-08-02 16:37:07 浏览数 (2)

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。

解题思路:

1,对课程排序是,前一篇的递进,有向图的top排序,采用广度优先搜索(BFS)

2,首先将边缘列表转化成逆邻接矩阵,并记录每个前缀课程的入度

3,入度为0 的课程没有依赖,可以先上,放入队列

4,一次从队列中取节点

A,放入返回数据

B,将依赖此节点的所有邻接节点的入度减一(删除此节点后,邻接节点的依赖减少)

C,将修正后入度为0 的节点放入队列

D,循环直至队列为空

4,返回数据如果长度等于课程长度,说明没有环,否则有环

代码语言:javascript复制
func findOrder(numCourses int, prerequisites [][]int) []int {
    inverse_adj:=make([][]int,numCourses)
    out_degree:=make([]int,numCourses) //入度
    for i:=0;i<len(prerequisites);i  {
        //将边缘列表转换成逆邻接矩阵的形式
        out_degree[prerequisites[i][0]]  
        inverse_adj[prerequisites[i][1]]=append(inverse_adj[prerequisites[i][1]],prerequisites[i][0])   
    }
    r:=BFS(inverse_adj,out_degree)
    if len(r)==numCourses{
        return r
    }
    return nil
}

func BFS(inverse_adj [][]int,out_degree []int)(r []int){
    var q queue
    for i:=0;i<len(out_degree);i  {
        if out_degree[i]==0{
            //入度为0,可以作为终点
            q.push(i)
        }
    }
    
    for !q.empty(){
        top:=q.pop()
        r=append([]int{top},r...)
        for _,precursor:=range(inverse_adj[top]){
            //将当前节点移除,所有前驱节点的出度减1
            out_degree[precursor]--
            if out_degree[precursor]==0{
                q.push(precursor)
            }
        }
    }
    return r
}

type queue struct{
    data []int
}

func(q*queue)empty()bool{
    return len(q.data)==0
}

func(q*queue)push(i int){
    q.data=append(q.data,i)
}

func(q*queue)pop()int{
    r:=q.data[len(q.data)-1]
    q.data=q.data[:len(q.data)-1]
    return r
}

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