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有向图的拓扑序列

Trace

acwing 848. 有向图的拓扑序列

传送门:https://www.acwing.com/problem/content/850/

Problem

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。

数据范围

$1\leq n,m\leq 10^5$

输入样例:

1
2
3
4
3 3
1 2
2 3
1 3

输出样例:

1
1 2 3

思路

拓扑排序:记录每个节点入度,从入度为0的节点开始$bfs$。

程序

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N=1e5+10;

vector<int> e[N];
// 记录每个点的入度
int d[N];
int n,m;

int ans[N];
int idx;

bool bfs(){
queue<int> q;
// 拓扑排序,从入度为0的点找起
for(int i=1;i<=n;i++){
if(d[i]==0){
q.push(i);
ans[idx++]=i;
}
}
while(!q.empty()){
int u=q.front();
q.pop();
for(int i=0;i<e[u].size();i++){
int v=e[u][i];
// 减去一条入边
d[v]--;
if(d[v]==0){
ans[idx++]=v;
q.push(v);
}
}
}
for(int i=1;i<=n;i++){
if(d[i]!=0){
return false;
}
}
return true;

}

int main()
{
cin>>n>>m;
while(m--){
int x,y;
cin>>x>>y;
e[x].push_back(y);
d[y]++;
}
if(bfs()){
for(int i=0;i<n;i++){
cout<<ans[i]<<" ";
}
cout<<endl;
}
else{
cout<<"-1"<<endl;
}
return 0;

}
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