POJ 2585 Window Pains（建立优先关系、拓扑排序）

题目链接；
POJ 2585 Window Pains
题意：
给一个$4*4$的方格表示屏幕，$1--9$每个数字可以用$2*2$的方格出现在屏幕上的特定位置，让你判断这个屏幕是否合法。
分析：
这题难点在于建立相对顺序。
首先我们可以把每个位置可以出现的数字预处理出来。
然后判断每个位置出现的数字，比如说在$(2,2)$位置可以出现：$1,2,4,5$。如果实际出现的数是:$4$,那么我们就可建立相对优先顺序:$4>1,4>2,4>5$。
我们对每个位置都这样处理，然后拓扑排序判断是否有环就好了。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <climits>
#include <cmath>
#include <ctime>
#include <cassert>
#include <vector>
#include <queue>
#define IOS ios_base::sync_with_stdio(0); cin.tie(0);
using namespace std;
typedef long long ll;
const int MAX_N = 20;

char s[50];
int data[10][10];
string can[10][10];

int degree[MAX_N];
vector<int> vec[MAX_N];
queue<int> que;

void init()
{
    can[0][0] = "1\0", can[0][3] = "3\0", can[3][0] = "7\0", can[3][3] = "9\0";
    can[0][1] = "12\0", can[0][2] = "23\0", can[1][0] = "14\0", can[1][3] = "36\0";
    can[2][0] = "47\0", can[2][3] = "69\0", can[3][1] = "78\0", can[3][2] = "89\0";
    can[1][1] = "1245\0", can[1][2] = "2356\0";
    can[2][1] = "4578\0", can[2][2] = "5689\0";
}

bool TopoSort(int n)
{
    while(!que.empty()) que.pop();
    for(int i = 1; i <= n; ++i) {
        if(degree[i] == 0) que.push(i);
    }
    while(!que.empty()) {
        int cur = que.front();
        que.pop();
        for(int i = 0; i < vec[cur].size(); ++i) {
            int to = vec[cur][i];
            degree[to]--;
            if(degree[to] == 0) que.push(to);
        }
    }
    for(int i = 1; i <= n; ++i) {
        if(degree[i] > 0) {
            //printf("i = %d\n");
            return false;
        }
    }
    return true;
}

int main()
{
    init();
    while(~scanf("%s", s)) {
        if(strcmp(s, "ENDOFINPUT\0") == 0)  break;
        int flag = 0;
        for(int i = 0; i < 4; ++i) {
            for(int j = 0; j < 4; ++j) {
                scanf("%s", s);
                if(flag) continue; //already illeagal
                if(strlen(s) > 1 || !isdigit(s[0])) flag = 1;
                else data[i][j] = s[0] - '0';
            }
        }
        scanf("%s", s);
        if(flag) {
            printf("THESE WINDOWS ARE BROKEN\n");
            continue;
        }
        for(int i = 0; i < 10; ++i) {
            vec[i].clear();
            degree[i] = 0;
        }
        // check number
        for(int i = 0; i < 4; ++i) {
            for(int j = 0; j < 4; ++j) {
                flag = 0;
                //printf("i = %d j = %d t = %d:", i, j, data[i][j]);
                int t = data[i][j], len = can[i][j].length();
                for(int k = 0; k < len; ++k) {
                    int tt = can[i][j][k] - '0';
                    //printf(" %d", tt);
                    if(t == tt) flag = 1;
                    else {
                        degree[tt]++;
                        vec[t].push_back(tt);
                    }
                }
                //printf("\n");
                if(flag == 0) break;
            }
            if(flag == 0) break;
        }
        if(flag && TopoSort(9)) {
            printf("THESE WINDOWS ARE CLEAN\n");
        }else {
            printf("THESE WINDOWS ARE BROKEN\n");
        }
    }
    return 0;
}