有向图上的边反转答案

【问题标题】：Edge reversing on directed graph有向图上的边反转
【发布时间】：2020-01-11 00:14:50
【问题描述】：

我有一个使用 Java HashMap 通过邻接列表实现的有向图。 Graph 类只存储这样的指针：

HashMap<Node<V>, List<Edge<V>>> graph;

我正在尝试编写一种可以执行图形转置的方法（通过副作用）。代码如下：

/**
 * Helper method for connection test 
 */
public void reverseDirection(){
    for(Node<V> v : getNodes()){
        for(Edge<V> e : getOutEdges(v)){
            Node<V> target = e.getTarget();
            int weight = e.getWeight();
            graph.get(v).remove(e);
            graph.get(target).add(new Edge<V>(v, weight));
        }
    }
}

在执行一些测试时，我得到了这个：

 Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.LinkedList$ListItr.checkForComodification(LinkedList.java:953)
    at java.util.LinkedList$ListItr.next(LinkedList.java:886)
    at esercitazione9.Graph.reverseDirection(Graph.java:71)
    at esercitazione9.GraphUtil.fortementeConnesso(GraphUtil.java:126)
    at esercitazione9.GraphUtil.main(GraphUtil.java:194)

Javadoc 说这个异常并不总是表明一个对象被同时修改了。即使线程在迭代集合时直接修改集合，也可能发生这种情况。

这正是我的情况，但我没有解决它的想法。还有另一种方法可以在没有迭代器收集干扰的情况下反转所有边缘方向吗？注意：计算成本不能高于 O(n+m)。

【问题讨论】：

标签： java graph graph-theory

【解决方案1】：

除了使用迭代器的remove() 方法（好吧，除非它是ConcurrentHashMap，我现在想不出其他例外），才能从迭代的集合中删除项目。这个问题有两种典型的解决方案：

重写循环以使用显式Iterators 并调用remove 而不是graph.get(v).remove(e);
创建一个单独的集合来保存要从您迭代的集合中删除的项目（或者，要保留的项目），并在实际迭代之后执行此操作。

当您明确要求“非 1”时，我相信这是唯一的选择。如果您存储要删除的项目，则计算成本不应增加，因为分配和插入的数量不能大于 O(n+m)（n 个集合，总共 m 个删除的边）。请记住，如果您的图表包含循环，则必须特别小心。

【讨论】：

出于这个原因，我要求另一种解决方案。

【解决方案2】：

好的。我只是按照建议修改了代码：

public void reverseDirection(){
    Collection<Edge<V>> removed = new LinkedList<Edge<V>>();
    for(Node<V> v : getNodes()){
        for(Edge<V> e : getOutEdges(v)){
            Node<V> target = e.getTarget();
            int weight = e.getWeight();
            removed.add(e);
            graph.get(target).add(new Edge<V>(v, weight));
        }
        graph.get(v).removeAll(removed);
    }
}

我认为现在算法的逻辑存在一些问题，因为它没有返回预期的结果。稍后我将发布固定代码。

【讨论】：