【模板】拓扑排序

Problem: 【模板】拓扑排序

思路

拓扑排序模板

解题方法

1. 初始化一个队列，将所有入度为0的顶点入队。
2. 从队列中取出一个顶点，并将其输出。
3. 对于该顶点的所有出边，将出边的终点的入度减1。
4. 如果某个顶点的入度变为0，则将其入队。
5. 重复步骤2-4，直到队列为空。

复杂度

时间复杂度:

时间复杂度：$O(V+E)$，其中V是顶点数，E是边数。

空间复杂度:

空间复杂度：$O(V)$，其中V是顶点数。

Code

import java.util.*;
import java.io.*;

// 注意类名必须为 Main, 不要有任何 package xxx 信息
public class Main {
    static BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    static PrintWriter out = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
    static StreamTokenizer sr = new StreamTokenizer(in);
    public static int MAXN = 200001;

    public static int MAXM = 200001;

    // 链式前向星建图
    public static int[] head = new int[MAXN];
    public static int[] next = new int[MAXM];
    public static int[] to = new int[MAXN];
    public static int cnt;

    public static int[] queue = new int[MAXN];
    public static int n, m, l, r;
    public static int[] ans = new int[MAXN];

    public static int[] indegree = new int[MAXN];
    public static void build(int n) {
        cnt = 1;
        Arrays.fill(head, 0, n + 1, 0);
        Arrays.fill(indegree, 0, n + 1, 0);
    }
    public static void addEdge(int f, int t) {
        next[cnt] = head[f];
        to[cnt] = t;
        head[f] = cnt++;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        n = nextInt();
        m = nextInt();
        build(n);
        for (int i = 0, from, to; i < m; i++) {
            from = nextInt();
            to = nextInt();
            addEdge(from, to);
            indegree[to]++;
        }
        if (!topoSort()) {
            out.println(-1);
        } else {
            for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
                out.print(ans[i] + " ");
            }
            out.println(ans[n - 1]);
        }
        out.flush();

    }
    public static boolean topoSort() {
        l = r = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            if (indegree[i] == 0) {
                queue[r++] = i;
            }
        }
        int fill = 0;
        while(l < r) {
            int cur = queue[l++];
            ans[fill++] = cur;
            for(int ei = head[cur]; ei > 0; ei = next[ei]) {
                if(--indegree[to[ei]] == 0) {
                    queue[r++] = to[ei];
                }
            } 
        }
        return fill == n;


    }
    static int nextInt() throws IOException {
        sr.nextToken();
        return (int)sr.nval;
    }
}