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拓扑排序,递归,使用生成器

拓扑排序

概念

拓扑排序是一种图形搜索算法,用于确定一个有向无环图 (DAG, Directed Acyclic Graph) 中的顶点顺序,使得如果顶点u在顶点v的前面,那么所有满足边的条件(即 u 在 v 所连接的边之前)的顶点都在v之后。因此,拓扑排序可以理解为一组有向边和一个相应的顶点顺序。

分类

拓扑排序可以分为两类:

  • 自顶向下(也称为宽度优先搜索):对每个顶点,遍历所有与当前顶点共享边的节点。
  • 自底向上(也称为深度优先搜索):从具有最小索引的顶点开始,先考虑所有与这个顶点相关的边,然后考虑其他顶点。

优势

拓扑排序在许多领域都有广泛的应用,包括:网络架构、电路设计、项目评估等。它的优势在于可以帮助我们理解一个复杂系统,以及用于确定依赖关系和处理有向无环关系的任务。拓扑排序还可以避免环的产生。

应用场景

拓扑排序可以应用于多个领域,例如:

  1. 编程语言的编译器:确定代码文件的依赖关系。
  2. 数据流处理:对序列数据进行处理,按照拓扑顺序将数据分发到接收器或处理节点。
  3. 操作系统和系统软件:处理系统任务之间的依赖关系,确定哪些任务可以在哪些操作系统和硬件平台上运行。

推荐的腾讯云相关产品

腾讯云在云计算方面有很多产品线,其中一些与拓扑排序相关的产品是:

  1. 腾讯云上云方案:提供拓扑排序、容器、负载均衡、安全组等组件,帮助企业进行云端部署。
  2. 腾讯云容器平台:帮助企业搭建Docker和Kubernetes集群,以及拓扑排序、容器编排等一系列功能。
  3. 腾讯云存储系列:包括COS、TSDB、COSFS等组件,提供存储和查询数据的功能,还可以帮助企业实现数据的分布式管理和负载均衡。
  4. 腾讯云数据库:其中包括的SQL Server、MySQL、Redis和PostgreSQL等产品,可以帮助企业建立关系型和非关系型数据库。

产品介绍链接地址

  1. 腾讯云-全球应用加速场景介绍
  2. 腾讯云-腾讯云容器服务介绍
  3. 腾讯云-腾讯云数据库产品介绍
  4. 腾讯云-腾讯COS对象存储详细介绍
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拓扑排序】图论拓扑排序入门

基本分析 & 拓扑排序 为了方便,我们令点数为 ,边数为 。 在图论中,一个有向无环图必然存在至少一个拓扑序与之对应,反之亦然。 如果对拓扑排序不熟悉的小伙伴,可以看看 拓扑排序。...因此,对于有向图的拓扑排序,我们可以使用如下思路输出拓扑序(BFS 方式): 起始时,将所有入度为 的节点进行入队(入度为 ,说明没有边指向这些节点,将它们放到拓扑排序的首部,不会违反拓扑序定义...这可以使用反证法进行证明:假设有向无环图的拓扑序不存在入度为 的点。 那么从图中的任意节点 进行出发,沿着边进行反向检索,由于不存在入度为 的节点,因此每个点都能够找到上一个节点。...因此整个过程就是将图进行反向,再跑一遍拓扑排序,如果某个节点出现在拓扑序列,说明其进入过队列,说明其入度为 ,其是安全的,其余节点则是在环内非安全节点。...❝另外,这里的存图方式还是使用前几天一直使用的「链式前向星」,关于几个数组的定义以及其他的存图方式,如果还是有不熟悉的小伙伴可以在 这里 查阅,本次不再赘述。

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    那么,为了获得正确的工作顺序(一件事情开始之前,必须保证它的前置条件全部满足),就需要用到拓扑排序拓扑排序其实就是在有向无环图中,只要存在边(u,v),那就让u排在v前面。...我们可以通过广度优先搜索或者深度优先搜索来实现拓扑排序。 广度优先的思路就是对每个入度为0的且未被访问过的节点进行广度优先搜索。...下面是通过bfs拓扑排序的伪代码 利用DFS进行拓扑排序的思路相对简单,就是循环以当前仍未搜索的节点为起点,进行dfs,然后逆序把节点id存入列表中。...但是,对于大规模的图来说,深度优先搜索很容易栈溢出,并且由于递归调用有开销,所以,采用BFS会更好。

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