摘要:所以这是可能的。示例输入输出解释总共有门课程。拓扑排序是来检测图中有无环的算法。删除中找到的点及以它为起点的边。代码邻接表表示法存放每个点的入度,初始为构造邻接表,并求出每个点的初始入度。暂存入度为的节点。
题目地址:
https://leetcode-cn.com/probl...
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,判断是否可能完成所有课程的学习?
示例 1:
输入: 2, [[1,0]]
输出: true
解释: 总共有 2 门课程。学习课程 1 之前,你需要完成课程 0。所以这是可能的。
示例 2:
输入: 2, [[1,0],[0,1]]
输出: false
解释: 总共有 2 门课程。学习课程 1 之前,你需要先完成课程 0;并且学习课程 0 之前,你还应先完成课程 1。这是不可能的。
解答:
利用图的拓扑排序。
拓扑排序是来检测图中有无环的算法。具体步骤:
1找到一个入度为0的点,若没有,则返回图中有环。
2删除1中找到的点及以它为起点的边。
3重复1、2直到图中所有点都被删除,此时返回图中无环。
下面的一种思路是建立类似邻接表的图,这里的邻接表保存的不是边,而是指向该点的
其他点,这种算法很好理解,但是时间复杂度过大。
思想是,每一次都找到一个点,这个点没有任何点指向它。然后把它删除。
再遍历图,把这个点作为起点的边(其他点邻接表的元素)删除,直到图为空返回true
或者找不到这个点,返回false。
java ac代码:
class Solution { public boolean canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) { //邻接表,存放的是指向该节点的其他节点编号,而不是边 //如果某个点没有其他点指向它,那么对应的list为空。 HashMap> map = new HashMap(numCourses); for(int i = 0;i < numCourses;i++) map.put(i,new ArrayList()); for(int i = 0;i < prerequisites.length;i++) { int previous = prerequisites[i][1]; int latter = prerequisites[i][0]; List list = map.get(latter); list.add(previous); } while(map.size() > 0) { //判断是否能找到一个没有任何节点指向的节点 boolean flag = false; int num = 0; for(Map.Entry > entry:map.entrySet()) if(entry.getValue().size() == 0) { flag = true; num = entry.getKey(); break; } if(!flag)return false; map.remove(num); Iterator > it = map.values().iterator(); while(it.hasNext()) it.next().remove(new Integer(num)); } return true; } }
下面这种是利用一个队列暂存入度为0的点的快速拓扑排序方法。
因为它不必每次都从头查找入度为0的点,因此时间效率得到了提示。
java ac代码:
class Solution { public boolean canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) { //邻接表,表示法 HashMap> map = new HashMap(numCourses); //存放每个点的入度,初始为0 HashMap map2 = new HashMap(numCourses); for(int i = 0;i < numCourses;i++){ map.put(i,new ArrayList()); map2.put(i,0); } //构造邻接表,并求出每个点的初始入度。 for(int i = 0;i < prerequisites.length;i++) { int previous = prerequisites[i][1]; int latter = prerequisites[i][0]; List list = map.get(previous); list.add(latter); map.put(previous,list); map2.put(latter,map2.get(latter)+1); } //暂存入度为0的节点。 ArrayDeque queue = new ArrayDeque(); for(int i = 0;i < numCourses;i++) if(map2.get(i) == 0) queue.offer(i); //统计最终能有多少个入度为0的点,若该数量小于numCourses则代表有环 int count = 0; while(!queue.isEmpty()) { int node = queue.poll(); for(int i:map.get(node)) { int ii = map2.get(i); ii -= 1; if(ii != 0) map2.put(i,ii); //这个点的入度变为了0,可以加入队列中 else queue.offer(i); } count++; } return count == numCourses; } }
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