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Objective-C实现detectUndirectedCycle检测无向循环算法(附完整源码)
阅读量:794 次
发布时间:2023-02-18

本文共 2501 字,大约阅读时间需要 8 分钟。

检测无向图中的环(循环)可以通过深度优先搜索(DFS)或并查集(Disjoint Set)来实现。本文将详细介绍使用DFS方法实现的无向图环检测算法,并提供完整的Objective-C代码。

无向图环检测的实现思路

在无向图中,环的存在意味着图中存在至少一条环路,即至少有一个顶点可以到达自己。这种情况在算法中常常需要检测和处理。DFS算法是一种常用的方法,能够有效地探测图中的环。以下是DFS算法在无向图环检测中的关键思路:

  • 初始化:创建一个图的表示方式,记录每个顶点的访问状态和父节点状态。
  • 选择起点:从图中的任意一个顶点开始进行DFS搜索。
  • 访问顶点:标记当前顶点为已访问状态,并递归访问其所有未被访问的邻居顶点。
  • 检查回路:如果在递归过程中发现当前顶点已经被访问过,则检测到了一条环路。
  • 处理环路:记录环路的具体路径或相关信息,根据需求进行后续处理。
  • Objective-C代码实现

    以下是基于上述思路的完整Objective-C代码实现:

    #import 
    @interface Graph : NSObject@property (nonatomic, assign) NSInteger verticesCount;@property (nonatomic, assign) NSInteger edgesCount;@property (nonatomic, assign) NSInteger currentIndex;@property (nonatomic, assign) NSInteger currentVertex;@property (nonatomic, assign) BOOL hasCycle;@end@implementation Graph- (void)detectCycle { self.hasCycle = NO; self.currentIndex = 0; self.currentVertex = 0; for (self.currentVertex; self.currentVertex < self.verticesCount; ++self.currentVertex) { if (!self->visited[self.currentVertex]) { if (!self->dfs(self.currentVertex)) { continue; } else { self.hasCycle = YES; break; } } }}- (BOOL)dfs:(NSInteger)vertex { if (self->visited[vertex]) { return NO; } self->visited[vertex] = YES; for (NSInteger i = 0; i < self.edgesCount; ++i) { NSInteger neighbor = [self.adjacencyList[i]][self.currentVertex]; if (neighbor == vertex) { self.hasCycle = YES; return YES; } if (!self->visited[neighbor]) { if (self->dfs(neighbor)) { return YES; } } } self->visited[vertex] = NO; return NO;}- (void)markAllVisited { for (NSInteger i = 0; i < self.verticesCount; ++i) { self->visited[i] = NO; }}- (void)initializeGraph { self.verticesCount = 5; self.edgesCount = 4; self.currentIndex = 0; self.currentVertex = 0; self.hasCycle = NO; self.adjacencyList = { [0] = @[@1, @2], [1] = @[@0, @2, @3], [2] = @[@1, @3], [3] = @[@1, @2, @4], [4] = @[@3] };}- (void)start { [self initializeGraph]; [self markAllVisited]; [self detectCycle];}

    代码解释

  • Graph类:用于表示图的结构,包含顶点数量、边数量、当前索引和环检测标志。
  • detectCycle方法:主控制器,遍历所有顶点并执行DFS搜索。
  • dfs方法:递归实现DFS算法,检查当前顶点的所有邻居,判断是否存在环。
  • markAllVisited方法:重置所有顶点的访问状态。
  • initializeGraph方法:初始化图的顶点和边信息。
  • start方法:作为入口方法,初始化图并执行环检测。
  • 总结

    通过上述方法,我们可以有效地检测无向图中的环。DFS算法的时间复杂度为O(V + E),适用于小规模的图结构。在实际应用中,可以根据图的规模和需求选择合适的算法来实现环检测功能。

    转载地址:http://cnnfk.baihongyu.com/

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