[路飞]_leetcode_207. 课程表 II

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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]

解题思路

这一题是拓扑排序问题,我们可以将先完成的课程作为前置节点,也就是说 先完成的课程 -> 当前课程。

  1. 首先我们需要将课程数组prerequisites遍历,将课程的映射关系用一个集合维护起来
  2. 然后获取度为0的课程,将他们放到queue处理队列中
  3. 检查queue中是否有值,如果有,则从queue中取出一个课程,也就是先上第一门课,将这个课程记录到list课程顺序表中,然后找出这门课的映射关系,由于已经上完前置课程,这些映射关系的课程也就变成前置课程(度为0),将这些课程插入到queue当中。
  4. 重复3过程,直到queue中没有值。
  5. 判断list课程顺序表中的课程数量是否满足条件,如果满足则输出。

代码

var findOrder = function(numCourses, prerequisites) {
 // 统计每个节点入度
    let inDegree = new Array(numCourses).fill(0);
    const map = {};
    // 遍历每一对课程关系,统计指向节点的集合信息
    for (let i = 0; i < prerequisites.length; i++) {
        // x[1] -> x[0]
        // x[0]的入度加1
        inDegree[prerequisites[i][0]]++;
        // 统计x[1] -> 指向的节点
        if (map[prerequisites[i][1]]){
            map[prerequisites[i][1]].push(prerequisites[i][0]);
        } else {
            map[prerequisites[i][1]] = [prerequisites[i][0]];
        }
    }

    // 处理入度为0的节点
    const queue = []; 
    for (let i = 0; i < inDegree.length; i++) {
        if (inDegree[i] === 0) {
            queue.push(i);
        }
    }

    let list = []
    while(queue.length) {
        const selected = queue.shift();
        // 将度为0的节点,也就是当前上的课程插入到顺序列表中
        list.push(selected)
        // 获取度为0节点所指向的所有节点
        const toEnQueue = map[selected];
        if (toEnQueue && toEnQueue.length) {
            // 遍历这些节点
            for (let i = 0; i < toEnQueue.length; i++) {
                // 这些节点的入度减1,因为前置节点已经走完
                inDegree[toEnQueue[i]]--;
                // 如果入度为0,则插入到度为0的队列中
                if (inDegree[toEnQueue[i]] == 0) {
                    queue.push(toEnQueue[i])
                }
            }
        }
    }
    // 相等时,证明拓扑序可以走完,也就是课程可以修完
    return list.length == numCourses ? list : [];
};