题目
There are a total of numCourses
courses you have to take, labeled from 0
to numCourses-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?
Example 1:
1 | Input: numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]] |
Example 2:
1 | Input: numCourses = 2, prerequisites = [[1,0],[0,1]] |
Constraints:
- The input prerequisites is a graph represented by a list of edges, not adjacency matrices. Read more about
how a graph is represented
. - You may assume that there are no duplicate edges in the input prerequisites.
1 <= numCourses <= 10^5
思路
方法一. 拓扑排序,DFS.
使用一个visited数组,当visited[i]值为0,说明还没判断这个点;当visited[i]值为1,说明当前的循环正在判断这个点;当visited[i]值为2,说明已经判断过这个点,含义是从这个点往后的所有路径都没有环,认为这个点是安全的。
对每个点出发都做这个判断,检查这个点出发的所有路径上是否有环,如果判断过程中找到了当前的正在判断的路径,说明有环;找到了已经判断正常的点,说明往后都不可能存在环,所以认为当前的节点也是安全的。如果当前点是未知状态,那么先把当前点标记成正在访问状态,然后找后续的节点,直到找到安全的节点为止。最后如果到达了无路可走的状态,说明当前节点是安全的。
时间复杂度是O(N ^ 2),空间复杂度是O(N)。
方法二. 拓扑排序,BFS
每次选择入度为0的节点,作为序列的下一个节点,然后移除该节点和以该节点出发的所有边。
循环N次,这个循环次数并不是遍历节点的意思,而是我们如果正常取点的话,N次就能把所有的节点都取完了,如果N次操作结束还没判断出来,那么就不是DAG.在这N次中,每次都找一个入度为0的点,并把它的入度变为-1,作为已经取过的点不再使用,同时把从这个点指向的点的入度都-1.
这个过程中,如果找不到入度为0的点,那么说明存在环。如果N次操作,每次都操作成功的去除了一个入度为0的点,那么说明这个图是DAG.
时间复杂度是O(N ^ 2),空间复杂度是O(N)。
代码
1 | # # DFS |