AcWing848. 有向图的拓扑序列(C++算法)

    科技2024-10-20  26

    AcWing848. 有向图的拓扑序列

    1、题目: 给定一个n个点m条边的有向图,点的编号是1到n,图中可能存在重边和自环。

    请输出任意一个该有向图的拓扑序列,如果拓扑序列不存在,则输出-1。

    若一个由图中所有点构成的序列A满足:对于图中的每条边(x, y),x在A中都出现在y之前,则称A是该图的一个拓扑序列。

    输入格式 第一行包含两个整数n和m

    接下来m行,每行包含两个整数x和y,表示存在一条从点x到点y的有向边(x, y)。

    输出格式 共一行,如果存在拓扑序列,则输出拓扑序列。

    否则输出-1。

    数据范围 1≤n,m≤105

    2、基本思想: ①图中的每个点都有出度(从它指出去的路径个数)和入度(指向它的路径个数),以入度为零的点为突破口,遍历这个点指向的所有下一个点,再将这每一个下一个点的入度减一,如果其中有点的入度变成零,那么这些点将成为下一个突破口; ②用队列存储这些入度为零的点,遍历完毕的点出队,下一批入度为零的点入队; ③邻接表存储路径。

    3、C ++ 代码如下(该代码引用AcWing网站代码)

    #include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; const int N = 100010; int n, m; int h[N], e[N], ne[N], idx; int d[N];//存储入度 int q[N];//队列 void add(int a, int b) { e[idx] = b; ne[idx] = h[a]; h[a] = idx++;//idx表示当前边数,e[idx]表示这条边的右端点,ne[idx]表示从a出来的上一条边 } bool topsort() { int hh = 0, tt = -1; for (int i = 1; i <= n; i ++ ) { if (!d[i]) q[++ tt] = i; } while (hh <= tt) { int t = q[hh ++]; for (int i = h[t]; i != -1; i = ne[i]) { int j = e[i]; if ( -- d[j] == 0) q[++ tt] = j;//入度为零了就入队 } } return tt == n - 1;//判断是否所有点都遍历过 } int main() { cin >> n >> m; memset(h, -1, sizeof h); while(m -- ) { int a, b; cin >> a >> b; add(a, b); d[b] ++ ;//右端点入度加一 } if (!topsort()) cout << "-1"; else { for (int i = 0; i < n; i ++ ) { cout << q[i] << ' '; } } return 0; }

    注意事项: 拓扑序列不唯一,每一批同时入队(即某一批中有点入度数减一后同时为零)的点之间顺序不确定。

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