Расписание курса II - LeetCode


Сложный уровень средний
Поиск в ширину Поиск в глубину График Топологическая сортировка

Вы должны посетить n курсов (от 0 до n-1), для некоторых из которых есть предварительные требования. Например: пара [2, 1] означает, что вы посещаете курс 2, вы должны пройти курс 1. Дано целое число n, представляющее общее количество курсов и список курсов с их предпосылками. Нам нужно вернуть любой порядок, в котором вы можете пройти все n курсов. Если нет возможного ответа, верните пустой массив. Если есть несколько ответов, верните тот, который хотите.

Расписание курса II - LeetCode

Пример

Вход:  4

[[1,0], [2,0], [3,1], [3,2]]

Выход: [0, 1, 2, 3,]

Вход: 2

[[1, 0]]

Выход: [0, 1,]

Использование поиска в ширину

Алгоритм расписания курса II - LeetCode

  1. Инициализируйте целое число n, представляющее количество курсов, и курс 2D-массива для хранения курсов и их предварительных условий.
  2. Если массив курса является нулевым, выведите пустой массив.
  3. Создайте массив pCounter размера n для хранения курсов, требующих предварительных условий.
  4. Перейдите от 0 к n-1 и увеличьте pCounter [course [i] [0]].
  5. Создать вектор очередь хранить все предпосылки.
  6. Перейдите от 0 к n-1 и проверьте, равно ли значение в pCounter для текущего индекса 0, добавьте текущий индекс в очередь.
  7. Инициализируйте результат массива размером n.
  8. Пока очередь не пуста, удалите последний элемент в очереди и сохраните его в массиве результатов и целое число c.
  9. Создайте внутренний цикл и проверьте, равно ли значение в [] [1] в массиве курса c декремент pCounter [course [i] [0]].
  10. Убедитесь, что pCounter [course [i] [0]] равен 0, добавьте курс [i] [0] в очередь.
  11. Распечатайте массив результатов.

Реализация

Программа C ++ для расписания курса II - LeetCode

#include <bits/stdc++.h> 
using namespace std; 
  
int len = 4;

void findOrder(int n, int course[4][2]){
    if(course == NULL){
        cout<<"empty array";
    }
    
    int pCounter[n];
    for(int i=0; i<len; i++){
        pCounter[course[i][0]]++;
    }
    
    vector<int> queue;
    for(int i=0; i<n; i++){
        if(pCounter[i]==0){
            queue.push_back(i);
        }
    }
    
    int numNoPre = queue.size();
    
    int result[n];
    int j=0;
    
    while(queue.size()!=0){
        int c = 0;
        if(!queue.empty()){
            c = queue.back();
            queue.pop_back();
        }    
        result[j++]=c;
        
        for(int i=0; i<len; i++){
            if(course[i][1]==c){
                pCounter[course[i][0]]--;
                if(pCounter[course[i][0]]==0){
                    queue.push_back(course[i][0]);
                    numNoPre++;
                }
            }
        
        }
    }
    
    cout<<"[";
    for(int i=0; i<n; i++){
        cout<<result[i]<<",";
    }
    cout<<"]";
}
  
int main(){
    
    int n = 4;
        int course[4][2] = {{1,0}, {2,0}, {3,1}, {3,2}};
        
        findOrder(n, course);
    
    return 0; 
}
[0,2,1,3,]

Программа на Java для расписания курса II - LeetCode

import java.util.*;
    
class selection{
    static int[] findOrder(int n, int[][] course) {
        if(course == null){
            throw new IllegalArgumentException("empty array");
        }
        
        int len = course.length;
        
        if(len == 0){
            int[] res = new int[n];
            for(int m=0; m<n; m++){
                res[m]=m;
            }
            return res;
        }
    
        int[] pCounter = new int[n];
        for(int i=0; i<len; i++){
            pCounter[course[i][0]]++;
        }
        
        LinkedList<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();
        for(int i=0; i<n; i++){
            if(pCounter[i]==0){
                queue.add(i);
            }
        }
        
        int numNoPre = queue.size();
        
        int[] result = new int[n];
        int j=0;
        
        while(!queue.isEmpty()){
            int c = queue.remove();
            result[j++]=c;
            
            for(int i=0; i<len; i++){
                if(course[i][1]==c){
                    pCounter[course[i][0]]--;
                    if(pCounter[course[i][0]]==0){
                        queue.add(course[i][0]);
                        numNoPre++;
                    }
                }
            
            }
        }
        
        if(numNoPre==n){
            return result;
        }
        else{
            return new int[0];
        }
    }
    
    public static void main (String[] args) {
        int n = 4;
        int[][] course = {{1,0}, {2,0}, {3,1}, {3,2}};
        
        int[] result = findOrder(n, course);
        
        System.out.print("[");
        for(int i=0; i<result.length; i++){
            System.out.print(result[i]+",");
        }
        System.out.print("]");
    }
}
[0,1,2,3,]

Анализ сложности для расписания курса II - LeetCode

Сложность времени

О (Q * M) где Q - размер вектор или список, содержащий предварительные условия, а M - количество строк, т.е. количество заданных пар.

Космическая сложность

О (М * Н) где M обозначает количество строк, а N обозначает количество столбцов в данном массиве курса.

дело