至于定义,百科上是这么说的:

对一个有向无环图(Directed Acyclic Graph简称DAG)G进行拓扑排序,是将G中所有顶点排成一个线性序列,使得图中任意一对顶点u和v,若边<u,v>∈E(G),则u在线性序列中涌如今v之前。
常日,这样的线性序列称为知足拓扑次序(Topological Order)的序列,简称拓扑序列。
大略的说,由某个凑集上的一个偏序得到该凑集上的一个全序,这个操作称之为拓扑排序。

为什么会有拓扑排序?拓扑排序有何浸染?

jsp排序通俗易懂的拓扑排序图文 Ruby

举个例子,学习java系列的教程

代号科目学前需节制

就比如学习java系类(部分)从java根本,到jsp/servlet,到ssm,到springboot,springcloud等是个循规蹈矩且有依赖的过程。
在jsp学习要首先节制java根本和html根本。
学习框架要节制jsp/servlet和jdbc之类才行。
那么,这个学习过程即构成一个拓扑序列。
当然这个序列也不唯一,你可以对不关联的学科随意选择顺序(比如html和java可以随便先开始哪一个。
)

那上述序列可以大略表示为:

个中五种均为可以选择的学习方案,对课程安排可以有参考浸染,当然,五个都是拓扑序列。
只是选择的策略不同!

一些其他把稳:

DGA:有向无环图

AOV网:数据在顶点 可以理解为面向工具

AOE网:数据在边上,可以理解为面向过程!

而我们普通一点的说法,便是按照某种规则将这个图的顶点取出来,这些顶点能够表示什么或者有什么联系。

规则:

图中每个顶点只涌现一次。
A在B前面,则不存在B在A前面的路径。
(不能成环!



)顶点的顺序是担保所有指向它的下个节点在被指节点前面!
(例如A—>B—>C那么A一定在B前面,B一定在C前面)。
以是,这个核心规则下只要知足即可,以是拓扑排序序列不一定唯一!
拓扑排序算法剖析

正常步骤为(方法不一定唯一):

从DGA图中找到一个没有先驱的顶点输出。
(可以遍历,也可以用优先行列步队掩护)删除以这个点为出发点的边。
(它的指向的边删除,为了找到下个没有先驱的顶点)重复上述,直到末了一个顶点被输出。
如果还有顶点未被输出,则解释有环!

对付上图的大略序列,可以大略描述步骤为:

1:删除1或2输出2:删除2或3以及对应边3:删除3或者4以及对应边3:重复以上规则步骤

这样就完成一次拓扑排序,得到一个拓扑序列,但是这个序列并不唯一!
从过程中也看到有很多选择方案,详细得到结果看你算法的设计了。
但只要知足即是拓扑排序序列。

其余不雅观察 1 2 4 3 6 5 7 9这个序列知足我们所说的有关系的节点指向的在前面,被指向的在后面。
如果完备没紧要那不一定前后(例如1,2)

拓扑排序代码实现

对付拓扑排序,如何用代码实现呢?对付拓扑排序,虽然在上面详细先容了思路和流程,也很普通易懂。
但是实际上代码的实现还是很须要推敲的,如何在空间和韶光上能够得到较好的平衡且取得较好的效率?

首先要考虑存储。
对付节点,首先他有联通点这么多属性。
碰着稀疏矩阵还是用毗邻表比较好。
由于一个节点的指向节点较少,用毗邻矩阵较摧残浪费蹂躏资源。

其余,如果是1,2,3,4,5,6这样的序列求拓扑排序,我们可以考虑用数组,但是如果碰着1,2,88,9999类似数据,可以考虑用map中转一下。
那么,

我们详细的代码思想为:

新建node类,包含节点数值和它的指向(这里直接用list凑集替代链表了)一个数组包含node(这里默认编号较集中)。
初始化,添加每个节点指向的时候同时被指的节点入度+1!
(A—>C)那么C的入度+1;扫描一遍所有node。
将所有入度为0的点加入一个栈(行列步队)。
当栈(行列步队)不空的时候,抛出个中任意一个node(栈便是尾,队便是头,顺序无所谓,上面剖析了只要同时入度为零可以随便选择顺序)。
将node输出,并且node指向的所有元素入度减一。
如果某个点的入度被减为0,那么就将它加入栈(行列步队)。
重复上述操作,直到栈为空。

这里紧张是利用栈或者行列步队储存入度只为0的节点,只须要初次扫描表将入度为0的放入栈(行列步队)中。

这里你或许会问为什么。
由于节点之间是有干系性的,一个节点若想入度为零,那么它的父节点(指向节点)肯定在它为0前入度为0,拆除关联箭头。
从父节点角度,它的这次拆除联系,可能导致被指向的入读为0,也可能不为0(还有其他节点指向儿子)

至于详细demo:

package 图论;

import java.util.ArrayDeque;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import java.util.Queue;

import java.util.Stack;

public class tuopu {

static class node

{

int value;

List<Integer> next;

public node(int value) {

this.value=value;

next=new ArrayList<Integer>();

}

public void setnext(List<Integer>list) {

this.next=list;

}

}

public static void main(String[] args) {

// TODO Auto-generated method stub

node []nodes=new node[9];//储存节点

int a[]=new int[9];//储存入度

List<Integer>list[]=new ArrayList[10];//临时空间,为了存储指向的凑集

for(int i=1;i<9;i++)

{

nodes[i]=new node(i);

list[i]=new ArrayList<Integer>();

}

initmap(nodes,list,a);

//紧张流程

//Queue<node>q1=new ArrayDeque<node>();

Stack<node>s1=new Stack<node>();

for(int i=1;i<9;i++)

{

//System.out.print(nodes[i].next.size()+\"大众 55 \公众);

//System.out.println(a[i]);

if(a[i]==0) {s1.add(nodes[i]);}

}

while(!s1.isEmpty())

{

node n1=s1.pop();//抛出输出

System.out.print(n1.value+\公众 \"大众);

List<Integer>next=n1.next;

for(int i=0;i<next.size();i++)

{

a[next.get(i)]--;//入度减一

if(a[next.get(i)]==0)//如果入度为0

{

s1.add(nodes[next.get(i)]);

}

}

}

}

private static void initmap(node[] nodes, List<Integer>[] list, int[] a) {

list[1].add(3);

nodes[1].setnext(list[1]);

a[3]++;

list[2].add(4);list[2].add(6);

nodes[2].setnext(list[2]);

a[4]++;a[6]++;

list[3].add(5);

nodes[3].setnext(list[3]);

a[5]++;

list[4].add(5);list[4].add(6);

nodes[4].setnext(list[4]);

a[5]++;a[6]++;

list[5].add(7);

nodes[5].setnext(list[5]);

a[7]++;

list[6].add(8);

nodes[6].setnext(list[6]);

a[8]++;

list[7].add(8);

nodes[7].setnext(list[7]);

a[8]++;

}

}

输出结果

2 4 6 1 3 5 7 8

当然,上面说过用栈和行列步队都可以!
如果利用行列步队就会得到1 2 3 4 5 6 7 8的拓扑序列

至于图的布局,由于没有条件可能效率并不高,算法也可能不太完美,如有优化缺点还请大佬示正!

其余,还请各位大佬动动小手 点赞、关注、转发 一波啊!
感激