LeetCode 1203. 项目管理

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LeetCode 1203. 项目管理

有 n 个项目，每个项目或者不属于任何小组，或者属于 m 个小组之一。group[i] 表示第 i 个项目所属的小组，如果第 i 个项目不属于任何小组，则 group[i] 等于 -1。项目和小组都是从零开始编号的。可能存在小组不负责任何项目，即没有任何项目属于这个小组。

请你帮忙按要求安排这些项目的进度，并返回排序后的项目列表：

• 同一小组的项目，排序后在列表中彼此相邻。
• 项目之间存在一定的依赖关系，我们用一个列表 beforeItems 来表示，其中 beforeItems[i] 表示在进行第 i 个项目前（位于第 i 个项目左侧）应该完成的所有项目。

如果存在多个解决方案，只需要返回其中任意一个即可。如果没有合适的解决方案，就请返回一个 空列表 。

示例 1：

输入： n = 8, m = 2, group = [-1,-1,1,0,0,1,0,-1], beforeItems = [[],[6],[5],[6],[3,6],[],[],[]]
输出： [6,3,4,1,5,2,0,7]

示例 2：

输入： n = 8, m = 2, group = [-1,-1,1,0,0,1,0,-1], beforeItems = [[],[6],[5],[6],[3],[],[4],[]]
输出： []
解释： 与示例 1 大致相同，但是在排序后的列表中，4 必须放在 6 的前面。

提示：

• 1 <= m <= n <= 3 * 104
• group.length == beforeItems.length == n
• -1 <= group[i] <= m - 1
• 0 <= beforeItems[i].length <= n - 1
• 0 <= beforeItems[i][j] <= n - 1
• i != beforeItems[i][j]
• beforeItems[i] 不含重复元素

ac代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Queue;

public class Solution {

    public int[] sortItems(int n, int m, int[] group, List<List<Integer>> beforeItems) {
        // 第 1 步：数据预处理，给没有归属于一个组的项目编上组号
        for (int i = 0; i < group.length; i++) {
            if (group[i] == -1) {
                group[i] = m;
                m++;
            }
        }

        // 第 2 步：实例化组和项目的邻接表
        List<Integer>[] groupAdj = new ArrayList[m];
        List<Integer>[] itemAdj = new ArrayList[n];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            groupAdj[i] = new ArrayList<>();
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            itemAdj[i] = new ArrayList<>();
        }

        // 第 3 步：建图和统计入度数组
        int[] groupsIndegree = new int[m];
        int[] itemsIndegree = new int[n];

        int len = group.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            int currentGroup = group[i];
            for (int beforeItem : beforeItems.get(i)) {
                int beforeGroup = group[beforeItem];
                if (beforeGroup != currentGroup) {
                    groupAdj[beforeGroup].add(currentGroup);
                    groupsIndegree[currentGroup]++;
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (Integer item : beforeItems.get(i)) {
                itemAdj[item].add(i);
                itemsIndegree[i]++;
            }
        }

        // 第 4 步：得到组和项目的拓扑排序结果
        List<Integer> groupsList = topologicalSort(groupAdj, groupsIndegree, m);
        if (groupsList.size() == 0) {
            return new int[0];
        }
        List<Integer> itemsList = topologicalSort(itemAdj, itemsIndegree, n);
        if (itemsList.size() == 0) {
            return new int[0];
        }

        // 第 5 步：根据项目的拓扑排序结果，项目到组的多对一关系，建立组到项目的一对多关系
        // key：组，value：在同一组的项目列表
        Map<Integer, List<Integer>> groups2Items = new HashMap<>();
        for (Integer item : itemsList) {
            groups2Items.computeIfAbsent(group[item], key -> new ArrayList<>()).add(item);
        }

        // 第 6 步：把组的拓扑排序结果替换成为项目的拓扑排序结果
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        for (Integer groupId : groupsList) {
            List<Integer> items = groups2Items.getOrDefault(groupId, new ArrayList<>());
            res.addAll(items);
        }
        return res.stream().mapToInt(Integer::valueOf).toArray();
    }

    private List<Integer> topologicalSort(List<Integer>[] adj, int[] inDegree, int n) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (inDegree[i] == 0) {
                queue.offer(i);
            }
        }

        while (!queue.isEmpty()) {
            Integer front = queue.poll();
            res.add(front);
            for (int successor : adj[front]) {
                inDegree[successor]--;
                if (inDegree[successor] == 0) {
                    queue.offer(successor);
                }
            }
        }

        if (res.size() == n) {
            return res;
        }
        return new ArrayList<>();
    }
}