有向图的拓扑序列-BFS

题目：有向图的拓扑序列

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，则输出任意一个合法的拓扑序列即可。

否则输出 −1。

输入样例

3 3
1 2
2 3
1 3

输出样例

1 2 3

代码

 

#include<iostream>
#include<vector>
#include<queue>
using namespace std;

class Solution
{
private:
    // 存储有向图
    vector<vector<int>> edges;
    // 存储每个节点的入度
    vector<int> indeg;
    // 存储答案
    vector<int> result;

public:
    vector<int> findOrder(int numCourses, vector<vector<int>>& prerequisites)
    {
        edges.resize(numCourses);
        indeg.resize(numCourses);

        for (auto info : prerequisites)
        {
            edges[info[0]].push_back(info[1]);
            ++indeg[info[1]];
        }
        queue<int> q;
        // 将所有入度为 0 的节点放入队列中
        for (int i = 0; i < numCourses; ++i)
        {
            if (indeg[i] == 0)
            {
                q.push(i);
            }
        }
        while (!q.empty())
        {
            // 从队首取出一个节点
            int u = q.front();
            q.pop();
            // 放入答案中
            result.push_back(u);
            for (int v : edges[u])
            {
                --indeg[v];
                // 如果相邻节点 v 的入度为 0，就可以选 v 对应的课程了
                if (indeg[v] == 0)
                {
                    q.push(v);
                }
            }
        }

        if (result.size() != numCourses)
        {
            return {};
        }
        return result;
    }
};

int main()
{
    int n, m;
    cin >> n >> m;
    vector<vector<int>> relation;
    for (int i = 0; i < m; i++)
    {
        int tmp1, tmp2;
        cin >> tmp1 >> tmp2;
        relation.push_back({ tmp1 - 1,tmp2 - 1 });  //结点号减1，使得结点号从0开始
    }
    Solution sol;
    vector<int> result = sol.findOrder(n, relation);

    if (result.size() == 0)
    {
        cout << -1 << endl;
    }
    else
    {
        for (auto x : result)
        {
            cout << x + 1 << " ";
        }
    }
}