# 课程表 II
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]
匹配 互不相同
拓展:
- 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。
以下错误的选项是?
## aop
### before
```cpp
#include
using namespace std;
```
### after
```cpp
```
## 答案
```cpp
class Solution
{
public:
vector findOrder(int numCourses, vector> &prerequisites)
{
vector heads(numCourses, -1), degree(numCourses, 0), points, args;
pair p;
vector ans;
int from, to, count = 0, len = prerequisites.size();
for (int i = 0; i < len; ++i)
{
p = prerequisites[i];
from = p.second;
to = p.first;
args.push_back(heads[from]);
points.push_back(to);
heads[from] = count++;
}
queue q;
for (int i = 0; i < numCourses; ++i)
if (degree[i] == 0)
{
q.push(i);
ans.push_back(i);
}
while (!q.empty())
{
from = q.front();
q.pop();
to = heads[from];
while (to != -1)
{
if (--degree[points[to]] == 0)
{
q.push(points[to]);
ans.push_back(points[to]);
}
to = args[to];
}
}
for (int i = 0; i < numCourses; ++i)
if (degree[i] > 0)
return vector();
return ans;
}
};
```
## 选项
### A
```cpp
class Solution
{
public:
vector findOrder(int numCourses, vector> &prerequisites)
{
int n = numCourses;
vector> g(n);
vector m(n);
for (auto &e : prerequisites)
{
int i = e[0], j = e[1];
g[j].insert(i), m[i]++;
}
queue q;
auto f = [&](int i)
{
if (!m[i])
q.push(i);
};
for (int i = 0; i < n; i++)
f(i);
vector res;
while (n--)
{
if (q.empty())
return {};
int i = q.front();
q.pop();
res.push_back(i);
for (int j : g[i])
m[j]--, f(j);
}
return res;
}
};
```
### B
```cpp
class Solution
{
private:
vector> edges;
vector visited;
vector result;
bool invalid;
public:
void dfs(int u)
{
visited[u] = 1;
for (int v : edges[u])
{
if (visited[v] == 0)
{
dfs(v);
if (invalid)
{
return;
}
}
else if (visited[v] == 1)
{
invalid = true;
return;
}
}
visited[u] = 2;
result.push_back(u);
}
vector findOrder(int numCourses, vector> &prerequisites)
{
edges.resize(numCourses);
visited.resize(numCourses);
for (const auto &info : prerequisites)
{
edges[info[1]].push_back(info[0]);
}
for (int i = 0; i < numCourses && !invalid; ++i)
{
if (!visited[i])
{
dfs(i);
}
}
if (invalid)
{
return {};
}
reverse(result.begin(), result.end());
return result;
}
};
```
### C
```cpp
class Solution
{
public:
vector findOrder(int numCourses, vector> &prerequisites)
{
vector result;
vector fake;
vector degree(numCourses, 0);
unordered_map> map;
for (vector prerequisite : prerequisites)
{
map[prerequisite[1]].push_back(prerequisite[0]);
degree[prerequisite[0]]++;
}
queue q;
for (int i = 0; i < numCourses; i++)
{
if (degree[i] == 0)
{
q.push(i);
}
}
while (!q.empty())
{
int cur = q.front();
result.push_back(cur);
q.pop();
for (int next : map[cur])
{
degree[next]--;
if (degree[next] == 0)
q.push(next);
}
}
return result.size() == numCourses ? result : fake;
}
};
```