package graph;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;

/**
 * 题目： 207. 课程表  (canFinish)
 * 描述：你这个学期必须选修 numCourses 门课程，记为 0 到 numCourses - 1 。
 * 在选修某些课程之前需要一些先修课程。 先修课程按数组 prerequisites 给出，其中 prerequisites[i] = [ai, bi] ，表示如果要学习课程 ai 则 必须 先学习课程  bi 。
 * 例如，先修课程对 [0, 1] 表示：想要学习课程 0 ，你需要先完成课程 1 。
 * 请你判断是否可能完成所有课程的学习？如果可以，返回 true ；否则，返回 false 。

 * 链接：https://leetcode.cn/problems/course-schedule/

 */
//思路知道，代码不好写
/*
思路解析
构建图与入度数组
用一个邻接表 graph 表示课程之间的依赖关系。
对于先修课程对 [ai, bi]，表示修课程 ai 之前必须完成课程 bi，因此建立一条从 bi 到 ai 的边，并将 ai 的入度加 1。

初始化队列
将所有入度为 0 的课程（即没有先修要求的课程）加入队列，作为拓扑排序的起点。

拓扑排序
从队列中取出一个课程，将其计入已完成课程数量 count。
遍历该课程的所有后续课程，将这些课程的入度减 1。如果某个课程的入度减为 0，则说明它所有的先修课程都已完成，将其加入队列。

判断是否存在环
如果最终能处理的课程数量等于总课程数，则说明不存在环路，所有课程都可以按要求完成；否则说明存在循环依赖，无法完成所有课程。
 */
public class CanFinish {
    public boolean canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        // 构建图：graph.get(i) 存储课程 i 的后续课程
        List<List<Integer>> graph = new ArrayList<>();
        // 记录每个课程的入度（即需要先修课程的数量）
        int[] indegree = new int[numCourses];

        // 初始化图
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            graph.add(new ArrayList<>());
        }

        // 构建图和入度数组
        // 每个先修对 [ai, bi] 表示：要修 ai 必须先修 bi
        // 因此 bi 指向 ai，所以 indegree[ai]++
        for (int[] pre : prerequisites) {
            int course = pre[0];
            int preCourse = pre[1];
            graph.get(preCourse).add(course);
            indegree[course]++;
        }

        // 使用队列存储所有入度为 0 的课程
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            if (indegree[i] == 0) {
                queue.offer(i);
            }
        }

        // 用于统计可以修的课程数
        int count = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            int cur = queue.poll();
            count++;
            // 遍历当前课程的所有后续课程，将它们的入度减 1
            for (int next : graph.get(cur)) {
                indegree[next]--;
                // 如果入度减到 0，说明该课程的先修都已完成
                if (indegree[next] == 0) {
                    queue.offer(next);
                }
            }
        }

        // 如果所有课程都能修完，则 count 应等于 numCourses
        return count == numCourses;
    }
}