[Algo] Install Dependencies 安裝依賴

Install Dependencies

給定軟件之間安裝的依賴關係，用一個二維數組表示，第一維表示依賴的序號，第二維表示依賴關係，好比要先裝deps[0][0]，才能裝deps[0][1]。安裝時，要儘量先安裝依賴個數少的軟件。求安裝順序。

拓撲排序

複雜度

時間 O(1) 空間 O(1)

思路

本題和Course Schedule的解法同樣，不會拓撲排序的能夠參考那篇文章。區別在於咱們拓撲排序後的訪問順序，原本咱們是用一個Queue來進行BFS，這裏爲了讓依賴少的先安裝，咱們將Queue換成PriorityQueue，並以依賴數排序。用優先隊列遍歷圖，很像是Cost based search 或者greedy，a star這種算法。注意，因爲可能出現兩個軟件有一樣依賴數的狀況，好比兩個軟件剩餘依賴都是0的時候，應該先裝哪一個呢？這個就要和麪試官討論了，能夠在軟件的數據結構中加入timestamp或者總依賴數等變量，供咱們在ProrityQueue中做爲第二個、第三個條件來比較。

代碼

public class InstallDependencies {
    public static void main(String[] args){
        String[][] deps = {{"gcc", "gdb"},{"gcc", "visualstudio"},{"windows", "gcc"}
        , {"windows", "sublime"}, {"libc", "gcc"}, {"libc2", "gcc"}, {"unix", "cat"}
        , {"windows", "libc"}, {"windows", "libc2"}, {"linux", "cat"}, {"windows", "cat"}
        , {"solaris", "cat"}, {"macos","cat"}};
        InstallDependencies id = new InstallDependencies();
        id.install(deps, 7);
    }
    
    public void install(String[][] deps, int n){
        HashMap<String, Software> map = new HashMap<String,Software>();
        // 根據依賴關係建圖
        for(String[] dep : deps){
            Software src = map.get(dep[0]);
            Software dst = map.get(dep[1]);
            if(src == null){
                src = new Software(dep[0]);
            }
            if(dst == null){
                dst = new Software(dep[1]);
            }
            src.targets.add(dst);
            dst.deps = dst.deps + 1;
            map.put(dep[0], src);
            map.put(dep[1], dst);
        }
        // 用一個優先隊列來遍歷咱們的圖
        PriorityQueue<Software> pq = new PriorityQueue<Software>(11 ,new Comparator<Software>(){
            public int compare(Software s1, Software s2){
                return s1.deps - s2.deps;
            }
        });
        for(String name : map.keySet()){
            if(map.get(name).deps == 0){
                pq.offer(map.get(name));
            }
        }
        while(!pq.isEmpty()){
            Software curr = pq.poll();
            System.out.println(curr.name);
            for(Software dst : curr.targets){
                dst.deps = dst.deps - 1;
                if(dst.deps == 0){
                    pq.offer(dst);
                }
            }
        }
    }
}

class Software{
    String name;
    int deps;
    ArrayList<Software> targets;
    public Software(String name){
        this.deps = 0;
        this.name = name;
        this.targets = new ArrayList<Software>();
    }
}