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 <= 20000 <= prerequisites.length <= numCourses * (numCourses - 1)prerequisites[i].length == 20 <= ai, bi < numCoursesai != bi- 所有
[ai, bi]互不相同
思路
本题我们把课程作为节点,课程间的关系作为连线,本题就是求有向图的拓扑排序。拓扑排序可以用广度优先搜索和深度优先搜索两种方式求解,下面介绍广度优先的方法。
我们首先遍历课程关系,计算出每门课程的入度,并用哈希表保存每门课程的后置课程。遍历所有入度为 0 的课程,这些课程没有前置课程,不依赖其他任何课程,保持到 courses 队列中,遍历队列中的课程,找出他们的后置课程,并把这些课程的入度-1,如果这些课程的入度变为了 0,把这个课程加入队列,就这样重复操作直到没有新课程加入队列。如果此时还有课程未加入队列,说明课程中存在循环依赖,无法修完所有课程。如果课程都加入了队列,那此时队列中课程的顺序就是课程的拓扑排序的一种。代码如下。
解题
/**
* @param {number} numCourses
* @param {number[][]} prerequisites
* @return {number[]}
*/
var findOrder = function (numCourses, prerequisites) {
const degs = Array(numCourses).fill(0);
const map = new Map();
for (let [a, b] of prerequisites) {
degs[a]++;
let set = map.get(b);
if (!set) {
map.set(b, (set = new Set()));
}
set.add(a);
}
let arr = [];
let res = [];
for (let i = 0; i < numCourses; i++) {
if (degs[i] === 0) {
arr.push(i);
}
}
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
res.push(arr[i]);
let set = map.get(arr[i]);
if (set) {
for (let j of set) {
degs[j]--;
if (degs[j] === 0) {
arr.push(j);
}
}
}
}
return res.length === numCourses ? res : [];
};