我如何才能找到(遍历)有向图中从/到给定节点的所有周期?

例如,我想要这样的东西:

A->B->A
A->B->C->A

而不是: B - > C > B


当前回答

DFS c++版本的伪代码在二楼的答案:

void findCircleUnit(int start, int v, bool* visited, vector<int>& path) {
    if(visited[v]) {
        if(v == start) {
            for(auto c : path)
                cout << c << " ";
            cout << endl;
            return;
        }
        else 
            return;
    }
    visited[v] = true;
    path.push_back(v);
    for(auto i : G[v])
        findCircleUnit(start, i, visited, path);
    visited[v] = false;
    path.pop_back();
}

其他回答

澄清:

Strongly Connected Components will find all subgraphs that have at least one cycle in them, not all possible cycles in the graph. e.g. if you take all strongly connected components and collapse/group/merge each one of them into one node (i.e. a node per component), you'll get a tree with no cycles (a DAG actually). Each component (which is basically a subgraph with at least one cycle in it) can contain many more possible cycles internally, so SCC will NOT find all possible cycles, it will find all possible groups that have at least one cycle, and if you group them, then the graph will not have cycles. to find all simple cycles in a graph, as others mentioned, Johnson's algorithm is a candidate.

深度优先搜索和回溯应该在这里工作。 保存一个布尔值数组,以跟踪您以前是否访问过某个节点。如果您没有新节点可访问(不涉及已经访问过的节点),那么只需返回并尝试不同的分支。

如果你有一个邻接表来表示图,DFS很容易实现。例如adj[A] = {B,C}表示B和C是A的子结点。

例如,下面的伪代码。“start”是开始的节点。

dfs(adj,node,visited):  
  if (visited[node]):  
    if (node == start):  
      "found a path"  
    return;  
  visited[node]=YES;  
  for child in adj[node]:  
    dfs(adj,child,visited)
  visited[node]=NO;

用开始节点调用上面的函数:

visited = {}
dfs(adj,start,visited)

我在搜索中找到了这个页面,由于循环与强连接组件不相同,我继续搜索,最后,我找到了一个高效的算法,它列出了有向图的所有(基本)循环。这篇论文来自唐纳德·b·约翰逊(Donald B. Johnson),可以在以下链接中找到:

http://www.cs.tufts.edu/comp/150GA/homeworks/hw1/Johnson%2075.PDF

java实现可以在下面找到:

http://normalisiert.de/code/java/elementaryCycles.zip

约翰逊算法的Mathematica演示可以在这里找到,实现可以从右边下载(“下载作者代码”)。

注:实际上,这个问题有很多算法。本文列举了其中一些:

http://dx.doi.org/10.1137/0205007

根据文章,Johnson的算法是最快的。

我无意中发现了下面的算法,它似乎比Johnson的算法更有效(至少对于更大的图)。然而,与Tarjan的算法相比,我不确定它的性能如何。 此外,到目前为止,我只检查了三角形。如果感兴趣,请参阅千叶Norishige和西泽木高雄(http://dx.doi.org/10.1137/0214017)的“树状性和子图列表算法”

http://www.me.utexas.edu/~bard/IP/Handouts/cycles.pdf