题目
你这个学期必须选修 numCourses 门课程,记为 0 到 numCourses - 1 。
在选修某些课程之前需要一些先修课程。 先修课程按数组 prerequisites 给出,其中 prerequisites[i] = [ai, bi] ,表示如果要学习课程 ai 则 必须 先学习课程 bi 。
例如,先修课程对 [0, 1] 表示:想要学习课程 0 ,你需要先完成课程 1 。
请你判断是否可能完成所有课程的学习?如果可以,返回 true ;否则,返回 false 。
示例 1:
输入:numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]]
输出:true
解释:总共有 2 门课程。学习课程 1 之前,你需要完成课程 0 。这是可能的。
示例 2:
输入:numCourses = 2, prerequisites = [[1,0],[0,1]]
输出:false
解释:总共有 2 门课程。学习课程 1 之前,你需要先完成课程 0 ;并且学习课程 0 之前,你还应先完成课程 1 。这是不可能的。
题解 bfs
const canFinish = (numCourses, prerequisites) => {
const inDegree = new Array(numCourses).fill(0); // 入度数组
const map = {}; // 邻接表
for (let i = 0; i < prerequisites.length; i++) {
inDegree[prerequisites[i][0]]++; // 求课的初始入度值
if (map[prerequisites[i][1]]) { // 当前课已经存在于邻接表
map[prerequisites[i][1]].push(prerequisites[i][0]); // 添加依赖它的后续课
} else { // 当前课不存在于邻接表
map[prerequisites[i][1]] = [prerequisites[i][0]];
}
}
const queue = [];
for (let i = 0; i < inDegree.length; i++) { // 所有入度为0的课入列
if (inDegree[i] == 0) queue.push(i);
}
let count = 0;
while (queue.length) {
const selected = queue.shift(); // 当前选的课,出列
count++; // 选课数+1
const toEnQueue = map[selected]; // 获取这门课对应的后续课
if (toEnQueue && toEnQueue.length) { // 确实有后续课
for (let i = 0; i < toEnQueue.length; i++) {
inDegree[toEnQueue[i]]--; // 依赖它的后续课的入度-1
if (inDegree[toEnQueue[i]] == 0) { // 如果因此减为0,入列
queue.push(toEnQueue[i]);
}
}
}
}
return count == numCourses; // 选了的课等于总课数,true,否则false
};
笔记:
-
总结:拓扑排序问题
根据依赖关系,构建邻接表、入度数组。
选取入度为 0 的数据,根据邻接表,减小依赖它的数据的入度。
找出入度变为 0 的数据,重复第 2 步。
直至所有数据的入度为 0,得到排序,如果还有数据的入度不为 0,说明图中存在环。 -
- 这很像 BFS
让入度为 0 的课入列,它们是能直接选的课。
然后逐个出列,出列代表着课被选,需要减小相关课的入度。
如果相关课的入度新变为 0,安排它入列、再出列……直到没有入度为 0 的课可入列。 - BFS 前的准备工作
每门课的入度需要被记录,我们关心入度值的变化。
课程之间的依赖关系也要被记录,我们关心选当前课会减小哪些课的入度。 - 因此我们需要选择合适的数据结构,去存这些数据:
入度数组:课号 0 到 n - 1 作为索引,通过遍历先决条件表求出对应的初始入度。
邻接表:用哈希表记录依赖关系(也可以用二维矩阵,但有点大)
key:课号
value:依赖这门课的后续课(数组) - 怎么判断能否修完所有课?
BFS 结束时,如果仍有课的入度不为 0,无法被选,完成不了所有课。否则,能找到一种顺序把所有课上完。
或者:用一个变量 count 记录入列的顶点个数,最后判断 count 是否等于总课程数。
- 这很像 BFS