Objective-C实现topologicalSort拓扑排序算法（附完整源码）

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发布时间：2023-02-20

本文共 1578 字，大约阅读时间需要 5 分钟。

Objective-C实现拓扑排序（Topological Sort）算法

拓扑排序是一种用于有向无环图（DAG）的排序算法，主要用于确定任务的执行顺序。以下是用Objective-C实现的Kahn算法的示例。

Kahn算法通过计算每个节点的入度来实现拓扑排序。具体步骤如下：

#import

@interface Graph : NSObject

@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *nodes;

@end

@implementation Graph

(void)initializeGraphWithEdges:(NSArray *)edges
{
self.nodes = [NSMutableDictionary new];
for (NSDictionary *edge in edges) {
[self.nodes addObject:edge];
}
}

(void)computeInDegreeForEachNode:(NSArray *)nodes
{
[self.nodes enumerateKeysAndObjects: usingBlock:^void(NSDictionary *node, id value) {
[value enumerateKeysAndObjects: usingBlock:^void(NSString *source, id value) {
[self.nodes[source] = [self.nodes[source] intValue] - 1;
}];
}];
}

(void)performTopologicalSort
{
NSMutableArray *queue = [NSMutableArray new];
NSMutableArray *result = [NSMutableArray new];
[self.nodes enumerateKeysAndObjects: usingBlock:^void(NSDictionary *node, id value) {
if ([value intValue] == 0) {
[queue addObject:value];
}
}];
while (![queue isEmpty]) {
id node = [queue removeFirstObject];
[result addObject:node];
[self.nodes[node] enumerateKeysAndObjects: usingBlock:^void(NSString *node, id value) {
if (![[self.nodes keys] containsObject:value]) {
[queue addObject:value];
}
}];
}
[self setValuesForKeys:result];
}

(NSArray *)values
{
return [self.result copy];
}
@end

以上代码实现了Kahn算法，具体步骤如下：

初始化图结构：创建节点并添加边信息。

计算入度：遍历所有节点，统计每个节点的入度。

执行拓扑排序：使用队列管理节点，依次处理每个节点，并更新其邻接节点的入度。入度为零的节点入队，直到队列为空。

返回结果：将排序结果返回。

Kahn算法的时间复杂度为O(V + E)，其中V是节点数，E是边数。该算法通过广度优先搜索的方式实现拓扑排序，适用于大型有向无环图。

通过上述实现，可以轻松对有向无环图进行拓扑排序，从而确定任务执行的优先级。这个算法在软件开发和项目管理中应用广泛。

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