LintCode_拓扑排序_BFS实现

最新推荐文章于 2024-09-22 12:03:08 发布

Jeza

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分类专栏： LintCode 文章标签： LintCode BFS

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本文介绍了一种使用广度优先搜索(BFS)算法来实现拓扑排序的方法，该方法适用于大规模图的数据处理，避免了深度优先搜索(DFS)可能引起的栈溢出问题。文章通过实例展示了如何初始化节点的入度，并利用队列来逐步处理入度为0的节点，最终得到一个有效的拓扑排序结果。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

上一篇的文章是用DFS解决的，但如果遇到大规模图的时候会容易引起栈溢出，所以采用不涉及递归的BFS是个不错的选择。

#include <algorithm>
using namespace std;
/**
 * Definition for Directed graph.
 * struct DirectedGraphNode {
 *     int label;
 *     vector<DirectedGraphNode *> neighbors;
 *     DirectedGraphNode(int x) : label(x) {};
 * };
 */
const int MAX=99999;
class Solution {
public:
    /**
     * @param graph: A list of Directed graph node
     * @return: Any topological order for the given graph.
     */
    bool Visited[MAX]; //标记是否被加入
    int inque[MAX]; //入度
    queue<DirectedGraphNode*> temp; //辅助用的队列

    vector<DirectedGraphNode*> result;
    void bfs(DirectedGraphNode* r)  //广度优先搜索法，参数r是入度为0的结点
    {

        DirectedGraphNode* s;
        temp.push(r);
        Visited[r->label]=true;
        while(!temp.empty())
        {
            s=temp.front(); temp.pop();
            result.push_back(s); //将入度为0的点的label加入vector

            //遍历邻居
            for(int i=0;i<s->neighbors.size();i++)
            {
                inque[s->neighbors[i]->label]--;
                if(inque[s->neighbors[i]->label]==0&&Visited[s->neighbors[i]->label]==false)
                {
                    Visited[s->neighbors[i]->label]=true;
                    temp.push(s->neighbors[i]);
                }
            }
        }
    }
    vector<DirectedGraphNode*> topSort(vector<DirectedGraphNode*> graph) {
        for(int i=0;i<graph.size();i++)  //初始化数据
        {
                inque[graph[i]->label]=0;
                Visited[graph[i]->label]=false;
        }
        
        for(int i=0;i<graph.size();i++)  //统计每个节点的入度
            for(int j=0;j<graph[i]->neighbors.size();j++)
                inque[graph[i]->neighbors[j]->label]++;
                
        for(int i=0;i<graph.size();i++)
        {
            if(inque[graph[i]->label]==0&&Visited[graph[i]->label]==false)
                bfs(graph[i]);
        }
        return result;
    }
};