210. 课程表 II-找环DFS栈

Posted 2022-04-16 hequnwang10

一、题目描述

现在你总共有 numCourses 门课需要选，记为 0 到 numCourses - 1。给你一个数组 prerequisites ，其中 prerequisites[i] = [ai, bi] ，表示在选修课程 ai 前 必须 先选修 bi 。

• 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：[0,1] 。

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 任意一种 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：numCourses = 2, prerequisites = [[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：numCourses = 4, prerequisites = [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]
输出：[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] 。

示例 3：

输入：numCourses = 1, prerequisites = []
输出：[0]

二、解题

找环 深度优先搜索 栈

构造图，创建邻接表，然后找环，如果有环直接返回[0]，没有环，使用DFS搜索，将每次数据压栈，然后将栈元素出栈即是返回的元素。

class Solution 
    public int[] findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) 
        //深度优先遍历，使用栈存储节点
        //邻接表
        List<Integer>[]  graphic = new List[numCourses];
        //初始化每个点的邻接表
        for(int i = 0;i<numCourses;i++)
            graphic[i] = new ArrayList<>();
        
        //邻接表
        for(int[] info : prerequisites)
            //[1,0]先学习后面的课程0，然后才能在学现在的课程1;
            //创建邻接表,在info[0]对应的位置,放入后连接的一个数字也就是info[1],
            graphic[info[0]].add(info[1]);
        
        //创建一个栈
        Stack<Integer> stack =new Stack<>();
        boolean[] globalMarked = new boolean[numCourses];
        boolean[] localMarked = new boolean[numCourses];
        for(int i = 0;i<numCourses;i++)
            //判断是否有环，如果没有坏，就入栈
            if(hasCycle(globalMarked,localMarked,graphic,i,stack))
                return new int[0];
            
        
        //出栈
        int[] res = new int[numCourses];
        for(int i = numCourses-1;i>=0;i--)
            res[i] = stack.pop();
        
        return res;


    
    private boolean hasCycle(boolean[] globalMarked, boolean[] localMarked,List<Integer>[] graphic, int curNode,Stack<Integer> stack)
        //判断是否有环
        if (localMarked[curNode]) 
            return true;
        
        if (globalMarked[curNode]) 
            return false;
        
        //将当前节点设置为访问过
        globalMarked[curNode] = true;
        localMarked[curNode] = true;
        for (int nextNode : graphic[curNode]) 
            //如果有环 返回true；
            if (hasCycle(globalMarked, localMarked, graphic, nextNode,stack)) 
                return true;
            
        
        localMarked[curNode] = false;
        stack.push(curNode);
        return false;