判断邻接矩阵是否有循环，然后输出该循环

Question

所以我有两个功能：

更新

unordered_map<int, bool> visited2;
vector<vector<int>> elements2D;


bool DFSDetectCycle(int vertex){
    s.push(vertex);
    while(!s.empty()){
        int np_vertex = s.top();
        s.pop();
        if (visited2[np_vertex] == true){
            return true;
        }
        visited2[np_vertex] = true;
        for (int i = 0; i<elements2D.size(); i++){
            if(elements2D[np_vertex][i] != 0){
                if(DFSDetectCycle(i)){
                    return true;
                }
            }
        }
    }
    return false;   
}

bool hasCycle(vector<vector<int>> v){
    if (v.empty()){
        return false;   
    }
    for (int i = 0; i<v.size(); i++){
           if (!visited2[i]){
                      if(DFSDetectCycle(i)){
                          return true;
                      } 
           }
    }
    return false;
}

在我的主要功能中，我这样称呼它：

if (hasCycle(elements2D)){
        for (int i = 0; i<elements2D.size(); i++){
            if (!visited2[i]){
                DFSDetectCycle(i);
            }       
        }
}else{
        cout << "No cycles." << endl;
}

所以基本上，输入看起来像这样：

g++ -o GraphProcessor.o GraphProcessor.cpp -std=c++11
./GraphProcessor.o graph1.txt

输出应该是这样的：

Connected components:
{0,1,2,4,7}
{3}
{5,6}
A cycle: 0 1 4 2

但我的输出是这样的：

Connected components:
{0,1,4,2,7}
{3}
{5,6}
No cycles.

graph1.txt 看起来像这样：

0 2 6 0 0 0 0 3
2 0 0 0 4 0 0 1
6 0 0 0 3 0 0 2
0 0 0 0 0 0 0 0
0 4 3 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 7 0
0 0 0 0 0 7 0 0
3 1 2 0 0 0 0 0

不要担心连接的组件部分，这不是我现在的问题。我的问题是我的代码没有正确检测图中的循环，也没有正确输出它们。似乎我的 hasCycle() 函数总是给出错误的陈述，但我不确定为什么。 elements2D 是我正在使用的矩阵，因为它是从文件中读取的，所以我需要某个地方来存储它。对于我的visited2 函数，我使用unordered_map 来保留关于我是否访问过顶点的布尔值。我知道如果我再次访问了一个顶点，那么我就有了一个循环。但我不确定如何修改我的算法以获得这样的结果。

再次感谢您的帮助。

Answer 1

1. 您正在递归调用DFSDetectCycle 而不使用它的返回值。我建议你检查递归调用是否返回true，并返回它。

2. 您专门跳过了循环，因为您使用 if(elements2D[np_vertex][i] != 0 && !visited2[i]) 过滤递归调用 - 这意味着您不会进入已经访问的顶点，跳过循环。

此外，代码中没有任何打印可以产生所需的输出...

Answer 2

您应该从if(elements2D[np_vertex][i] != 0 && !visited2[i]) 中删除visited[i] 检查，因为如果您已经访问过i，则删除此检查可以检测到它。如果它发现循环，你应该立即返回它。

if(elements2D[np_vertex][i] != 0){
    if (DFSDetectCycle(i)) return true;
}

另一个问题是如果存在边0->1 和1->0，那么它们会形成一个循环。你需要做更多的工作才能找到最大的循环。