Java實現 LeetCode 210 課程表 II（二）

210. 課程表 II

現在你總共有 n 門課需要選，記爲 0 到 n-1。

在選修某些課程之前需要一些先修課程。 例如，想要學習課程 0 ，你需要先完成課程 1 ，我們用一個匹配來表示他們: [0,1]

給定課程總量以及它們的先決條件，返回你爲了學完所有課程所安排的學習順序。

可能會有多個正確的順序，你只要返回一種就可以了。如果不可能完成所有課程，返回一個空數組。

示例 1:

輸入: 2, [[1,0]]
輸出: [0,1]
解釋: 總共有 2 門課程。要學習課程 1，你需要先完成課程 0。因此，正確的課程順序爲 [0,1] 。
示例 2:

輸入: 4, [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]
輸出: [0,1,2,3] or [0,2,1,3]
解釋: 總共有 4 門課程。要學習課程 3，你應該先完成課程 1 和課程 2。並且課程 1 和課程 2 都應該排在課程 0 之後。
因此，一個正確的課程順序是 [0,1,2,3] 。另一個正確的排序是 [0,2,1,3] 。
說明:

輸入的先決條件是由邊緣列表表示的圖形，而不是鄰接矩陣。詳情請參見圖的表示法。
你可以假定輸入的先決條件中沒有重複的邊。
提示:

這個問題相當於查找一個循環是否存在於有向圖中。如果存在循環，則不存在拓撲排序，因此不可能選取所有課程進行學習。
通過 DFS 進行拓撲排序 - 一個關於Coursera的精彩視頻教程（21分鐘），介紹拓撲排序的基本概念。
拓撲排序也可以通過 BFS 完成。

class Solution {
       public int[] findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        List<Integer> results = new ArrayList<>();
        int[] degree = new int[numCourses];
        List<List<Integer>> edges = new ArrayList(numCourses);

        // 初始化
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            edges.add(new ArrayList<Integer>());
        }

        for (int i = 0; i < prerequisites.length; i++) {
            //把有前提的課程放進去，存在入度的
            degree[prerequisites[i][0]]++;
            //當前的有入讀的那個列表，添加上次課程
            edges.get(prerequisites[i][1]).add(prerequisites[i][0]);
        }

        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        int count = 0;
        // 把入度爲0的點放入隊列中
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            if (degree[i] == 0) {
                queue.add(i);
            }
        }

        while (!queue.isEmpty()) {
            int course = queue.poll();
            //最後的結果先添加不需要條件的課程
            results.add(course);
            //每次添加一個課程，就++，看最後是不是把所有課程都添加進去了
            count++;
            for (Integer c : edges.get(course)) {
                //循環當前這個課程開頭的，就是以當前課程爲前提的課
                //以當前課程爲前提的課程--
                degree[c]--;
                //如果當前課程爲前提的課沒有了，那麼我就可以++此課程
                if (degree[c] == 0) {
                    queue.add(c);
                }
            }
        }

        // 判斷是否有拓撲排序
        if (count != numCourses) {
            return new int[0];
        }
        int[] res = new int[numCourses];
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            res[i] = results.get(i);
        }
        return res;
    }
}