什么是拓扑排序?
对一个有向无环图(Directed Acyclic Graph简称DAG)G进行拓扑排序,是将G中所有顶点排成一个线性序列,使得图中任意一对顶点u和v,若边<u,v>∈E(G),则u在线性序列中出现在v之前。通常,这样的线性序列称为满足拓扑次序(Topological Order)的序列,简称拓扑序列。简单的说,由某个集合上的一个偏序得到该集合上的一个全序,这个操作称之为拓扑排序。
如何实现拓扑排序?
思想:
- 首先选择一个入度为0的点。
- 从我们的AOV网(有向无环图)中,删除此顶点以及与此顶点相关联的边。
- 重复上述两个步骤,直到不存在入度为0的点为止。
- 如果选择的点数小于总的点数,那么,说明图中有环或有孤岛。否则,所有顶点的选择顺序就是我们的拓扑排序顺序。
上面主要是拓扑排序的大体思想,而实现还是分为两种:
DFS代码实现
时间复杂度:\(O(V+E)\) 空间复杂度:\(O(V)\)
bool dfs(int u) {
c[u] = -1;
for (int v = 0; v <= n; v++)
if (G[u][v]) {
if (c[v] < 0)
return false;
else if (!c[v])
dfs(v);
}
c[u] = 1;
topo.push_back(u);
return true;
}
bool toposort() {
topo.clear();
memset(c, 0, sizeof(c));
for (int u = 0; u <= n; u++)
if (!c[u])
if (!dfs(u)) return false;
reverse(topo.begin(), topo.end());
return true;
}
BFS代码实现
时间复杂度
假设这个图\(G=(V,E)\)在初始化入度为0的集合\(S\)的时候就需要遍历整个图,并检查每一条边,因而有\(O(V+E)\)的复杂度。然后对该集合进行操作,显然也是需要\(O(V+E)\)的时间复杂度。
因而总的时间复杂度就有\(O(V+E)\)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int M=10005;
int n,m;
int a[M];
vector<int> G[M];
void topo_Sort(){
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >q;
for(int i=1;i<=n;i++){
if(a[i]==0) q.push(i);
}
vector<int> ans;
while(!q.empty()){
int id=q.top();
q.pop();
ans.push_back(id);
for(int i=0;i<G[id].size();i++){
int x=G[id][i];
a[x]--;
if(a[x]==0) q.push(x);
}
}
if(ans.size()==n){
for(int i=0;i<n;i++){
printf("%d ",ans[i]);
}
}
else printf("no solution");
}
int main(){
scanf("%d %d",&n,&m);
for(int i=1;i<=m;i++){
int s,t;
scanf("%d %d",&s,&t);
G[s].push_back(t);
a[t]++;
}
topo_Sort();
return 0;
}
标签:int,拓扑,TopologicalSort,序列,顶点,排序,复杂度
From: https://www.cnblogs.com/BadBadBad/p/TopologicalSort.html