LeetCode 207. Course Schedule

课程完成可能性判断
本文介绍了一种通过拓扑排序算法来判断在给定课程及其先修条件的情况下,是否能够完成所有课程的方法。文章详细解释了解题思路,并给出了具体的C++实现代码。

There are a total of n courses you have to take, labeled from 0 to n - 1.

Some courses may have prerequisites, for example to take course 0 you have to first take course 1, which is expressed as a pair: [0,1]

Given the total number of courses and a list of prerequisite pairs, is it possible for you to finish all courses?

For example:

2, [[1,0]]

There are a total of 2 courses to take. To take course 1 you should have finished course 0. So it is possible.

2, [[1,0],[0,1]]

There are a total of 2 courses to take. To take course 1 you should have finished course 0, and to take course 0 you should also have finished course 1. So it is impossible.

问题描述

给定n门课程,编号为0~n-1,然后某些课有其先修课程,求在给定n门课的先后关系中,能否完成所有的课程?

例如:输入2 表示两门课程,[[1,0]]表示,在修课程1之前,必须修过课程0。

解题思路

其实就是一道简单的拓扑排序问题。有几个点需要注意:
1、如何存储图的结构——本题解法用二维vector(连接表)
2、入度数组degree 统计
3、是否遍历过某个课程——标记数组(标记数组可以另开一个vis数组,但是本题中可以用degree数组标记为-1表示已遍历该课程)
解题思路:就是求入度为0 的课程,放入队列中,然后将与该课程关联的课程的入度-1,如果关联课程入度为0,放入队列
代码如下:
bool canFinish(int numCourses, vector<pair<int, int> >& prerequisites) {
	queue<int> Q;
	int degree[numCourses];
	memset(degree,0,sizeof(degree));
	vector<vector<int> > Graph(numCourses);
	vector<pair<int, int> >::iterator iter;
	// 首先存储图结构 
	for (iter = prerequisites.begin(); iter != prerequisites.end(); ++iter) { 
		++degree[iter->first];
		Graph[iter->second].push_back(iter->first);
	}
	// 判断入度为0的点
	for (int i = 0; i < numCourses; ++i) {
		if (degree[i] == 0) {
			Q.push(i);
			degree[i] = -1;
		}
	}
	// 拓扑 
	while(!Q.empty()) {
		int x = Q.front();
		Q.pop();
		for(int i = 0; i < Graph[x].size(); ++i) {
			--degree[Graph[x][i]];
			if (degree[Graph[x][i]] == 0) {
				Q.push(Graph[x][i]);
				degree[Graph[x][i]] = -1;
			}
		}
	}
	// 判断是否遍历了所有点 
	for(int i = 0; i < numCourses; ++i) {	
		if(degree[i] != -1)
			return false;
	}
	return true;
}

LeetCode 运行结果:

至此:本题解答完毕。
如果您有更优秀的想法,欢迎一起交流!
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