Java实现 LeetCode 210 课程表 II（二）

210. 课程表 II

现在你总共有 n 门课需要选，记为 0 到 n-1。

在选修某些课程之前需要一些先修课程。 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他们: [0,1]

给定课程总量以及它们的先决条件，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: 2, [[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: 4, [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]

输出: [0,1,2,3] or [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] 。

说明:

输入的先决条件是由边缘列表表示的图形，而不是邻接矩阵。详情请参见图的表示法。

你可以假定输入的先决条件中没有重复的边。

提示:

这个问题相当于查找一个循环是否存在于有向图中。如果存在循环，则不存在拓扑排序，因此不可能选取所有课程进行学习。

通过 DFS 进行拓扑排序 - 一个关于Coursera的精彩视频教程（21分钟），介绍拓扑排序的基本概念。

拓扑排序也可以通过 BFS 完成。

class Solution {
       public int[] findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        List<Integer> results = new ArrayList<>();
        int[] degree = new int[numCourses];
        List<List<Integer>> edges = new ArrayList(numCourses);

        // 初始化
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            edges.add(new ArrayList<Integer>());
        }

        for (int i = 0; i < prerequisites.length; i++) {
            //把有前提的课程放进去，存在入度的
            degree[prerequisites[i][0]]++;
            //当前的有入读的那个列表，添加上次课程
            edges.get(prerequisites[i][1]).add(prerequisites[i][0]);
        }

        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        int count = 0;
        // 把入度为0的点放入队列中
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            if (degree[i] == 0) {
                queue.add(i);
            }
        }

        while (!queue.isEmpty()) {
            int course = queue.poll();
            //最后的结果先添加不需要条件的课程
            results.add(course);
            //每次添加一个课程，就++，看最后是不是把所有课程都添加进去了
            count++;
            for (Integer c : edges.get(course)) {
                //循环当前这个课程开头的，就是以当前课程为前提的课
                //以当前课程为前提的课程--
                degree[c]--;
                //如果当前课程为前提的课没有了，那么我就可以++此课程
                if (degree[c] == 0) {
                    queue.add(c);
                }
            }
        }

        // 判断是否有拓扑排序
        if (count != numCourses) {
            return new int[0];
        }
        int[] res = new int[numCourses];
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            res[i] = results.get(i);
        }
        return res;
    }
}