LeetCode刷题之HOT100之课程表

news2024/12/30 1:59:48

吃完普通的食堂饭菜，回到实验室，继续做一道题！

1、题目描述

在这里插入图片描述

2、逻辑分析

这道题涉及到图相关知识，应用到了拓扑排序。
题意解释

一共有 n 门课要上，编号为 0 ~ n-1。
先决条件 [1, 0]，意思是必须先上课 0，才能上课 1。
给你 n、和一个先决条件表，请你判断能否完成所有课程。

官方给的题解太抽象了，有另一个题解给的很直观，易理解，放过来：题解：课程表

3、代码演示

public boolean canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        // 创建一个哈希映射，用于存储每个课程的入度（即需要先修的课程数量）
        Map<Integer, Integer> inDegree = new HashMap<>();
        // 初始化每个课程的入度为0 
        for(int i = 0; i < numCourses; i++){
            inDegree.put(i,0);
        }

        // 创建一个哈希映射，用于存储每个课程的后续课程列表
        Map<Integer, List<Integer>> adj = new HashMap<>();

        // 遍历先决条件数组 
        for(int[] relate : prerequisites){
            // 当前课程（即需要学习的课程）
            int cur = relate[1];
            // 后续课程（即当前课程的先决条件）
            int next = relate[0];

            // 更新后续课程的入度
            inDegree.put(next, inDegree.get(next) + 1);

            // 如果当前课程的后续课程列表还未初始化，则进行初始化
            if(!adj.containsKey(cur)){
                adj.put(cur, new ArrayList<>());
            }

            // 将后续课程添加到当前课程的后续课程列表中
            adj.get(cur).add(next);
        }

        // 创建一个队列，用于存储入度为0的课程
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        // 将所有入度为0的课程加入队列
        for(int key : inDegree.keySet()){
            if(inDegree.get(key) == 0){
                queue.offer(key);
            }
        }
        // 拓扑排序的主循环
        while(!queue.isEmpty()){
            // 取出队首的入度为0的课程  
            int cur = queue.poll();
            // 如果当前课程没有后续课程（即没有需要它作为先决条件的课程），则跳过此次循环
            if(! adj.containsKey(cur)){
                continue;
            }
            List<Integer> successorList = adj.get(cur);
            // 遍历当前课程的后续课程列表 
            for(int k : successorList){
                // 更新后续课程的入度
                inDegree.put(k, inDegree.get(k) - 1);
                // 如果后续课程的入度变为0，则将其加入队列
                if(inDegree.get(k) == 0){
                    queue.offer(k);
                }
            }
        }
        // 遍历所有课程的入度，如果有任何课程的入度不为0，则说明存在环，无法完成所有课程
        for(int key : inDegree.keySet()){
            if(inDegree.get(key) != 0){
                return false;
            }
        }
        // 所有课程的入度都为0，说明不存在环，可以完成所有课程 
        return true;
    }