( “ 图 “ 之 拓扑排序 ) 210. 课程表 II ——【Leetcode每日一题】
❓210. 课程表 II
难度:中等
现在你总共有 numCourses
门课需要选,记为 0
到 numCourses - 1
。给你一个数组 prerequisites
,其中 prerequisites[i] = [ai, bi]
,表示在选修课程 ai
前 必须 先选修 bi
。
- 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:[0,1]
。
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 任意一种 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:numCourses = 2, prerequisites = [[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:numCourses = 4, prerequisites = [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]
输出:[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] 。
示例 3:
输入:numCourses = 1, prerequisites = []
输出:[0]
提示:
- 1 <= numCourses <= 2000
- 0 <= prerequisites.length <= numCourses * (numCourses - 1)
- prerequisites[i].length == 2
- 0 <= ai, bi < numCourses
- ai != bi
- 所有[ai, bi] 互不相同
💡思路:拓扑排序(BFS)
和 207. 课程表 解法相同:
- 只不过在访问的过程中,存储访问顺序。
🍁代码:(Java、C++)
Java
class Solution {
public int[] findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) {
List<Integer>[] courList = new List[numCourses];
for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
courList[i] = new ArrayList<>();
}
int[] inNum = new int[numCourses];//每个课程的入度数
for(int[] p : prerequisites){//找到所有该前修课程之后的课程
courList[p[1]].add(p[0]);
inNum[p[0]]++;
}
Queue<Integer> q = new LinkedList<Integer>();//存储所有入度为0的课程
int[] ans = new int[numCourses];//记录访问结果
int cnt = 0;
for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
if (inNum[i] == 0) {
q.offer(i);
}
}
while(!q.isEmpty()){//删除入度为0的点
int curNum = q.poll();
ans[cnt++] = curNum;
for(int it : courList[curNum]){
if(--inNum[it] == 0) q.offer(it);
}
courList[curNum].clear();
}
for(int num : inNum){//如果还存在入度不为0的点,则一定存在环
if(num != 0) return new int[0];
}
return ans;
}
}
C++
class Solution {
public:
vector<int> findOrder(int numCourses, vector<vector<int>>& prerequisites) {
vector<list<int>> courList(numCourses);
vector<int> inNum(numCourses, 0);//每个课程的入度数
for(auto p : prerequisites){//找到所有以该课程为前修课程的课程
courList[p[1]].push_back(p[0]);
inNum[p[0]]++;
}
queue<int> q;//存储所有入度为0的课程
for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
if (inNum[i] == 0) {
q.push(i);
}
}
vector<int> ans;//记录访问结果
while(!q.empty()){//删除入度为0的点
int curNum = q.front();
q.pop();
ans.push_back(curNum);
auto it = courList[curNum].begin();
while(it != courList[curNum].end()){
if(--inNum[*it] == 0) q.push(*it);
it++;
}
courList[curNum].clear();
}
for(int num : inNum){//如果还存在入度不为0的点,则一定存在环
if(num != 0) return {};
}
return ans;
}
};
🚀 运行结果:
🕔 复杂度分析:
- 时间复杂度:
O
(
n
+
m
)
O(n + m)
O(n+m),其中
n
为课程数,m
为先修课程的要求数。 - 空间复杂度: O ( n + m ) O(n + m) O(n+m)。
题目来源:力扣。
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