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拓樸排序

拓撲排序是一種用於有向無環圖(Directed Acyclic Graph,簡稱DAG)的排序算法,它將圖中的所有頂點排列成一個線性序列,以確保對於任何有向邊uv(即頂點u指向頂點v),u在序列中出現在v之前。這種排序反映了頂點之間的依賴關係,常用於確定任務或活動的執行順序。

拓撲排序的實現基於圖的頂點之間的依賴關係,其基本思想是通過遞減地移除入度為0的頂點,並更新相關頂點的入度,以此來構建一個線性序列。具體算法包括:

Kahn算法。該算法首先找到所有入度為0的頂點,並將它們加入佇列;然後從佇列中取出頂點,逐個處理與該頂點相鄰的頂點的入度,直到所有頂點都被處理。

基於深度優先搜尋DFS)的拓撲排序。該算法從任意頂點開始深度優先搜尋,將所有未訪問過的頂點標記為已訪問,並記錄頂點的訪問順序。由於拓撲排序可能不唯一,這種方法可以得到不同的有效排序。

拓撲排序的套用非常廣泛,例如在任務調度、制定項目計劃等方面。它通過明確任務或活動之間的依賴關係,幫助規劃者理解任務的執行順序。