尝试使用BFS在图中检测周期，但有些测试用例未通过

Question

第一个函数均衡是从网站驱动程序代码中获取参数。我已经工作了2个多小时，以调试为什么它在逻辑上不起作用。我需要改进的任何东西。 这是问题的链接。

public boolean isCycle(int V, ArrayList<ArrayList<Integer>> adj) {
        
        if(V<=2){
            return false;
        }
        Map<Integer, ArrayList<Integer> > graph = new TreeMap<>();
        for(int i = 0; i<V; i++){
            graph.put(i,adj.get(i) );
        }
        
        return detectCycle(graph);
        
        
    }
    
    static boolean detectCycle(Map<Integer, ArrayList<Integer> > graph){
        Map<Integer, Integer> parentChild = new TreeMap<>();
        Map<Integer, Boolean> isVisited = new TreeMap<>();
        Queue<Integer> q = new LinkedList<>();
        q.add(0);
        isVisited.put(0,true);
        parentChild.put(0,-1);
        
        while(!q.isEmpty() ){
            
            
            int curNode = q.remove();
            
            if(graph.get(curNode) == null){
                q.add(++curNode);
                continue;
            }
            ArrayList<Integer> curElements = graph.get(curNode);
            if(!isVisited.containsKey(curNode)){
                q.add(curNode);
                isVisited.put(0,true);
                parentChild.put(0,0);
            }
            for(int temp: curElements){
                
                if(!isVisited.containsKey(temp)){
                    isVisited.put(temp, true);
                    parentChild.put(temp,curNode);
                    q.add(temp);
                }
                else{
                    
                    if((parentChild.get(temp) != curNode) && (isVisited.get(temp) == true)){
                        return true;
                    }
                }
                
            }
   
        }
        return false;
        
    }

在此测试中， 案例失败了。短测试柜实际上正在通过。 1805 829 1 321 1 499 1 694 1 1360 2 115 2 881 3 1592 4 846 5 1085 6 1654 7 691 7 872 7 1172 7 1243 7 1721 9 844 9 984 12 724 13 353 13 895 13 1107 151514 20 1679年 22 329 22 759 23 124 23 1003 24 1239 30 1032 31 1004 31 1342 31 1641 33 466 34 393 35 518 38 1666 39 831 40 362 41 1615 42 1006 43 886 45 428 46 1084 47 178 48 1177 49 1564 51 1283 52 1042 54 593 55 1456 57 1460 58 806 64 521 64 741 65 86 65 1325 66 759 66 1773 67 704 67 769 67 1541 69 244 70 896 70 1470 72 263 72 1460 73 1013 74 465 74 496 75 733 77 218 77 436 77 1105 79 1664 82 221 82 577 82 714 84 485 84 1768 85 1313 87 166 88 510 88 1266 90 139 92 679 92 1196 93 441 93 1157 94 1417 96 441 96 1716 97 768 97 1578 100 1047 102 1508 105 724 106 1356 106 1756 110 801 114 862 114 1188 115 892 115 1787 116 782 117 1178 118 572 118 1593 120 1156 121 128 123 494 127 456 127 1591 129 659 131 444 133 1352 134 146 134 1319 135 1049 136 735 137 349 137 1799 138 1042 139 375 139 887 140 170 142 453 142 1703 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1208 659 840 659 1519 663 892 664 1523 668 1336 672 1062 675 745 677 1561 678 1060 680 1255 681 1475 681 1655 682 708 682 781 683 1486 687 1609 690 1618 690 1679 691 903 693 1084 695 719 696 1310 696 1357 699 908 705 758 714 1745 718 782 718 978 719 1682 723 978 723 1762 724 1454 731 1017 732 1393 736 1730 739 1764 740 1674 742 1618 748 1068 748 1071 748 1202 748 1569 749 853 749 1427 751 1625 754 1506 755 1615 757 1663 759 1132 760 789 760 1024 760 1575 760 1771 764 819 766 1021 766 1369 767 1424 770 1751 773 1363 773 1402 775 1372 777 1515 779 1519 780 1702 781 1170 782 1137 782 1353 785 1058 786 983 786 1080 787 1721 789 929 792 1392 792 1784 793 1246 795 1782 799 937 801 959 804 1480 805 1776 809 941 812 1275 813 1554 814 1388 817 904 817 1290 817 1345 818 1044 819 1014 820 1346 821 1607 822 1093 831 1209 835 1555 836 1138 844 1004 846 1223 852 974 852 1177 853 1121 858 870 860 1079 863 1261 867 1442 873 1763 876 1704 877 1301 877 1501 877 1643 883 1342 884 1745 889 1723 890 1376 894 1016 896 1132 896 1340 901 1628 903 1586 906 1388 910 1057 910 1082 912 1206 912 1413 912 1536 917 1670 918 1295 919 1105 925 1110 926 1716 927 1442 928 1335 931 1751 934 1337 939 1573 941 1559 948 1646 950 1314 951 1504 953 1675 954 1563 955 1522 955 1648 956 1229 956 1309 960 1232 962 1406 962 1672 964 998 964 1420 965 1661 967 1650 969 1771 972 1494 972 1744 973 1544 975 1464 977 1055 977 1226 978 1377 978 1790 979 1326 979 1545 980 1450 981 1157 982 1605 983 1130 986 1292 986 1769 987 1692 990 1788 994 1460 1000 1337 1003 1549 1008 1528 1009 1277 1009 1465 1013 1301 1013 1512 1013 1671 1014 1094 1017 1572 1025 1507 1025 1666 1032 1613 1033 1590 1035 1213 1037 1304 1039 1139 1040 1349 1044 1460 1046 1497 1058 1601 1067 1178 1067 1403 1069 1724 1070 1722 1071 1299 1072 1299 1073 1132 1079 1602 1081 1281 1082 1211 1088 1359 1091 1171 1092 1745 1107 1441 1109 1248 1109 1524 1109 1574 1113 1157 1116 1611 1116 1671 1117 1194 1119 1340 1120 1507 1120 1511 1124 1238 1127 1152 1127 1450 1129 1722 1133 1409 1133 1707 1135 1242 1135 1530 1137 1503 1139 1672 1142 1716 1143 1219 1144 1246 1149 1654 1153 1599 1156 1533 1157 1584 1174 1197 1174 1676 1175 1555 1176 1396 1176 1797 1182 1476 1185 1736 1192 1589 1198 1791 1199 1732 1206 1561 1206 1765 1218 1242 1219 1695 1220 1722 1223 1314 1224 1484 1235 1245 1237 1547 1239 1727 1239 1769 1251 1431 1251 1453 1253 1459 1255 1415 1255 1474 1255 1785 1256 1794 1258 1365 1260 1700 1265 1535 1271 1441 1281 1544 1291 1732 1302 1379 1308 1326 1308 1773 1313 1431 1318 1414 1323 1657 1324 1730 1333 1597 1337 1411 1337 1804 1343 1575 1345 1508 1353 1753 1356 1711 1358 1750 1359 1523 1361 1796 1368 1539 1369 1514 1378 1400 1382 1755 1383 1550 1389 1464 1391 1520 1398 1702 1399 1550 1404 1507 1410 1778 1412 1764 1417 1441 1421 1608 1422 1439 1427 1511 1431 1610 1438 1509 1441 1461 1442 1506 1445 1626 1445 1649 1446 1507 1446 1622 1450 1660 1453 1756 1459 1603 1462 1546 1463 1646 1463 1755 1475 1799 1478 1595 1484 1629 1488 1702 1493 1762 1494 1656 1497 1629 1497 1804 1520 1724 1523 1666 1528 1790 1529 1681 1530 1614 1533 1735 1549 1621 1550 1589 1553 1672 1556 1688 1569 1698 1570 1621 1570 1747 1582 1629 1584 1622 1600 1657 1611 1699 1621 1768 1632 1794 1634 1648 1640 1644 1653 1792 1656 1765 1671 1672 1684 1735 1686 1783 1711 1803 1728 1756 1738年1777年 1761 1766 1772年1780年

Answer 1

好吧，假设我们的目标不是找到最佳解决方案，而是要使用BFS解决问题...

下一个代码段：

        Queue<Integer> q = new LinkedList<>();
        q.add(0);
        isVisited.put(0,true);
        parentChild.put(0,-1);

遇到以下问题：如果BFS，我们需要以非常特定的顺序进行遍历，基本上我们需要找到级别的某些概念，并且始终从一个层次到另一个级别。想想为什么您的代码在简单的测试用例之后进行编码（是的，Geeksforgeeks和Hackerrank都无法提供可靠的测试用例）：

• 4，{{}，{2,3}，{1,3}，{1,2}，{1,2} } - 返回 false ，预期 true
• 4，{{3}，{3}，{3}， {3}，{0,1,2}} - 返回 true ，预期 false

---

一个bfs Idea：如果我们的图形有一个周期，则断开连接叶节点（去除相应的边缘并将单个图拆分为两个）不会影响该周期，因此，如果我们迭代地断开了所有叶子节点（那是我们的叶子节点（这是我们的） Level ），我们的图仍然具有边缘，这意味着我们有一个周期。

public static boolean isCycle(int V, List<List<Integer>> adj) {
    // queue contains leaf nodes only
    Set<Integer> queue = new HashSet<>();
    List<Set<Integer>> graph = new ArrayList<>();
    // preparing input data
    for (int node = 0; node < V; node++) {
        List<Integer> input = adj.get(node);
        Set<Integer> neighbours = input != null ? new HashSet<>(input) : new HashSet<>();
        neighbours.remove(node);
        graph.add(node, neighbours);
        if (neighbours.size() == 1) {
            // leaf node found, adding to queue
            queue.add(node);
        }
    }

    while (!queue.isEmpty()) {
        // next BFS level
        Set<Integer> level = new HashSet<>();
        for (int node : queue) {
            for (int neighbour : graph.get(node)) {
                // removing edge neighbour->node
                Set<Integer> next = graph.get(neighbour);
                next.remove(node);
                if (next.size() == 1) {
                    // got another one leaf node among neighbours
                    level.add(neighbour);
                }
            }
            // removing edges node->neighbours
            graph.set(node, new HashSet<>());
        }
        queue = level;
    }
    return graph.stream().anyMatch(set -> set.size() > 0);
}

但是，如果您的BFS想法是按级别逐渐浏览单个图，则代码可能是（我认为与DF没有区别）：

    public static boolean isCycle(int V, List<List<Integer>> adj) {
        boolean[] seen = new boolean[V];
        for (int i = 0; i < V; i++) {
            if (seen[i]) {
                continue;
            }
            Deque<int[]> q = new LinkedList<>();
            // storing (node, parent)
            q.add(new int[]{i, -1});
            seen[i] = true;
            while (!q.isEmpty()) {
                int[] node = q.poll();
                for (int next : adj.get(node[0])) {
                    // seen node on the previous level
                    if (next == node[1]) {
                        continue;
                    }
                    if (seen[next]) {
                        return true;
                    }
                    q.add(new int[]{next, node[0]});
                    seen[next] = true;
                }
            }
        }
        return false;
    }