C++怎么实现拓扑排序算法_C++图论与有向无环图(DAG)应用

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;

vector<int> topologicalSort(int n, vector<vector<int>>& adj) {
    vector<int> indegree(n, 0);
    
    // 计算每个节点的入度
    for (int u = 0; u < n; u++) {
        for (int v : adj[u]) {
            indegree[v]++;
        }
    }

    queue<int> q;
    // 将入度为 0 的节点入队
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (indegree[i] == 0) {
            q.push(i);
        }
    }

    vector<int> topo;
    while (!q.empty()) {
        int u = q.front();
        q.pop();
        topo.push_back(u);

        // 遍历 u 的邻居，减少其入度
        for (int v : adj[u]) {
            indegree[v]--;
            if (indegree[v] == 0) {
                q.push(v);
            }
        }
    }

    // 若结果长度不等于节点数，说明存在环
    if (topo.size() != n) {
        return {}; // 返回空表示无法拓扑排序
    }

    return topo;
}

vector<int> topo;
vector<int> visited;

bool dfs(int u, vector<vector<int>>& adj) {
    if (visited[u] == 1) return false; // 存在环
    if (visited[u] == 2) return true;  // 已完成

    visited[u] = 1;
    for (int v : adj[u]) {
        if (!dfs(v, adj)) return false;
    }
    visited[u] = 2;
    topo.push_back(u); // 后序添加
    return true;
}

vector<int> topologicalSortDFS(int n, vector<vector<int>>& adj) {
    visited.assign(n, 0);
    topo.clear();

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (visited[i] == 0) {
            if (!dfs(i, adj)) {
                return {}; // 存在环
            }
        }
    }

    reverse(topo.begin(), topo.end());
    return topo;
}

int main() {
    int n = 6;
    vector<vector<int>> adj(n);

    // 构建图：0→1, 0→2, 1→3, 2→3, 3→4, 4→5
    adj[0].push_back(1);
    adj[0].push_back(2);
    adj[1].push_back(3);
    adj[2].push_back(3);
    adj[3].push_back(4);
    adj[4].push_back(5);

    vector<int> result = topologicalSort(n, adj);

    if (result.empty()) {
        cout << "图中存在环，无法进行拓扑排序。\n";
    } else {
        cout << "拓扑排序结果：";
        for (int x : result) {
            cout << x << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}