题目
给定一个n个点m条边的有向图,图中可能存在重边和自环。
请输出任意一个该有向图的拓扑序列,如果拓扑序列不存在,则输出-1。
若一个由图中所有点构成的序列A满足:对于图中的每条边(x, y),x在A中都出现在y之前,则称A是该图的一个拓扑序列。
输入格式
第一行包含两个整数n和m
接下来m行,每行包含两个整数x和y,表示点x和点y之间存在一条有向边(x,y)。
输出格式
共一行,如果存在拓扑序列,则输出拓扑序列。
否则输出-1。
数据范围
1 ≤n, m ≤ 105
输入样例:
3 3
1 2
2 3
1 3
输出样例:
1 2 3
解题思路:
我们首先要记录每个结点的入度,即每个结点有几条边指向它,然后找出所有入度为0的结点,将其放入队列,那么从这个结点开始,将它指向其他结点的边删去。如果删去这条边后,原本有这个结点指向的那个结点入度为0(即只有开始这个结点指向它),那么就将其入队。直到遍历到最后一个结点,如果尾指针不等于n,就说明没有经过所有点,那么这条路径就不符合拓扑排序。再重复上述操作,直到所有入度为0的点都枚举完都没找到,那么这个无向图就没有拓扑排序。
一篇很清楚的笔记。
上代码
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
int h[N], e[N], ne[N];
int q[N], d[N];
int n, m, idx;
void add(int a, int b)
{
e[idx] = b;
ne[idx] = h[a];
h[a] = idx++;
}
bool topsort()
{
int hh = 0, tt = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
if (d[i] == 0)
{
q[tt++] = i; //找到没有被其他结点指向的元素,将其入队
}
}
while (hh <= tt)
{
int k = q[hh++];
for (int i = h[k]; i != -1; i = ne[i])
{
int j = e[i];
d[j]--; //删去由k指向j的这条边
if (d[j] == 0) //如果发现该节点入度为0,即没有其他结点指向他了,就将其入队
q[tt++] = j;
}
}
return tt == n; //如果tt=n就表示每个结点都走到了,就是一个拓扑排序
}
int main()
{
cin >> n >> m;
memset(h, -1, sizeof h);
while (m--)
{
int a, b;
cin >> a >> b;
add(a, b);
d[b]++; //入度,即记录b这个结点有几条边指向他
}
if (topsort())
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cout << q[i] << " ";
}
}
else
cout << "-1" << endl;
return 0;
}
有向图的拓扑排序-BFS求解。
算法小白的学习笔记。