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课程表II
七崽爱吃小饼干2026/01/13阅读 0专栏 算法合集

课程表II

现在你总共有 numCourses 门课需要选,记为 0 到 numCourses - 1。给你一个数组 prerequisites ,其中 prerequisites[i] = [ai, bi] ,表示在选修课程 ai 前 必须 先选修 bi 。

例如,想要学习课程 0 ,你需要先完成课程 1 ,我们用一个匹配来表示:[0,1] 。 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 任意一种 就可以了。如果不可能完成所有课程,返回 一个空数组 。

示例 1:

codeType
输入:numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]]
输出:[0,1]
解释:总共有 2 门课程。要学习课程 1,你需要先完成课程 0。因此,正确的课程顺序为 [0,1] 。

示例 2:

codeType
输入:numCourses = 4, prerequisites = [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]
输出:[0,2,1,3]
解释:总共有 4 门课程。要学习课程 3,你应该先完成课程 1 和课程 2。并且课程 1 和课程 2 都应该排在课程 0 之后。
因此,一个正确的课程顺序是 [0,1,2,3] 。另一个正确的排序是 [0,2,1,3] 。

示例 3:

codeType
输入:numCourses = 1, prerequisites = []
输出:[0]

提示:

  • 1 <= numCourses <= 2000
  • 0 <= prerequisites.length <= numCourses * (numCourses - 1)
  • prerequisites[i].length == 2
  • 0 <= ai, bi < numCourses
  • ai != bi
  • 所有[ai, bi] 互不相同

解法

ts
function findOrder(numCourses: number, prerequisites: number[][]): number[] {
    // 1. 初始化邻接表 + 入度数组 【关键修复:用数组替代Map,处理所有课程,包括独立课程】
    // 邻接表:adj[pre] 存储 以pre为前置课程的所有后续课程
    const adj: number[][] = new Array(numCourses).fill(0).map(() => []);
    // 入度数组:inDegree[i] 存储 课程i的入度
    const inDegree: number[] = new Array(numCourses).fill(0);

    // 2. 遍历前置条件,构建邻接表 + 统计入度
    prerequisites.forEach(([cur, pre]) => {
        adj[pre].push(cur); // pre是cur的前置,pre的后续课程是cur
        inDegree[cur]++;    // cur的入度+1
    })

    // 3. 初始化队列:所有入度为0的课程入队 (无前置课程的课程)
    const queue: number[] = [];
    for (let i = 0; i < numCourses; i++) {
        if (inDegree[i] === 0) {
            queue.push(i);
        }
    }

    const res: number[] = [];
    // 4. 拓扑排序核心逻辑
    while (queue.length) {
        // 用下标取队头,替代shift(),性能O(1) 数组中都是入度为0的课程,所以无所谓顺序
        const curCourse = queue.pop()!; 
        res.push(curCourse);
        // 遍历当前课程的所有后续课程,入度-1
        adj[curCourse].forEach(nextCourse => {
            inDegree[nextCourse]--;
            // 入度为0,说明前置课程已修完,入队
            if (inDegree[nextCourse] === 0) {
                queue.push(nextCourse);
            }
        })
    }

    // 5. 最终判断:结果数组长度等于总课程数 → 无环,返回顺序;否则有环,返回空
    return res.length === numCourses ? res : [];
}
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