616.安排课程

描述

你需要去上n门九章的课才能获得offer，这些课被标号为 0 到 n-1 。
有一些课程需要“前置课程”，比如如果你要上课程0，你需要先学课程1，我们用一个匹配来表示他们： [0,1]
给你课程的总数量和一些前置课程的需求，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，你只要返回一种就可以了。如果不可能完成所有课程，返回一个空数组。

样例

给定 n = 2, prerequisites = [[1,0]]
返回 [0,1]
给定 n = 4, prerequisites = [1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]
返回 [0,1,2,3] or [0,2,1,3]

思路

拓扑排序的变形题，和课程表题类似，只是把结点输出而已

代码

public class Solution {
    /**
     * @param numCourses a total of n courses
     * @param prerequisites a list of prerequisite pairs
     * @return the course order
     */
    public int[] findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        List[] edges = new ArrayList[numCourses];
        int[] degree = new int[numCourses];
        
        for (int i = 0;i < numCourses; i++)
            // edges[i] 本身就是一个数组，即 edges 中的每个元素都是一个数组，edge 的初始化
            edges[i] = new ArrayList();
            
        for (int i = 0; i < prerequisites.length; i++) {
            // 统计学习某门课需要先修的课程数目,即入度
            degree[prerequisites[i][0]] ++ ;
            // 把某门课的后续课程全部加入到该课对应的 edges 数组中
            edges[prerequisites[i][1]].add(prerequisites[i][0]);
        }

        Queue queue = new LinkedList();
        for(int i = 0; i < degree.length; i++){
            // 把先修课程数目为 0 的课程加入队列
            if (degree[i] == 0) {
                queue.add(i);
            }
        }
       
        // count 表示处理课程数目 
        int count = 0;
        int[] order = new int[numCourses];
        while(!queue.isEmpty()){
            // queue.poll() 抛出的是 Integer，要转化成整型
            int course = (int)queue.poll();
            // 按照队列的顺序把抛出的数值添加到 order 中去
            order[count] = course;
            count ++;
            // 处理当前课程 course 的后续课程，edges[course] 是一个数组
            int n = edges[course].size();
            for(int i = n - 1; i >= 0 ; i--){
                // 后续课程 point，edges 是用 ArrayList 生成的动态数组，用 get 来得到数组中的元素
                int pointer = (int)edges[course].get(i);
                // 每处理到一门课程，该课程的度都要 -1
                degree[pointer]--;
                // 把度为 0 的加入到队列，不是 0 的跳过
                if (degree[pointer] == 0) {
                    queue.add(pointer);
                }
            }
        }

       // 检查 
        if (count == numCourses) {
            return order;
        }
        // 异常情况返回空数组
        return new int[0];
    }
}