环的寻找：寻找无向图中所有存在的环-删除点法

        此文讨论一个无向图中存在环的问题，在不管多复杂的连通图中寻找出所有的环，使用删除点的方法。

        此外，这个版本的查找方法可以用于其他场景：找出无向图中所有的环的算法             

        结果能找到最小的环,或许要靠运气，输出该输出的环...............，这是原始算法。

改进：

可以输出最大环（通过跳过多度点），可以输出最小子环（通过使用最短路径）......................

        使用一个图：

       

        比如在上图中，存在多个环（1,2,3,4,5,6）（6,7,8,9）（1,2,5,6）（1,2,3,5,6）.........

        怎么寻找呢？

一、使用删除边法

        本例中，从顶点9开始，构建DFS

        1.首先删除所有度数为1的点，这样点14就被删除。这样只剩下多度顶点的环

          

        2. 若从顶点9开始，找到了环（9,8,6,7），对于顶点8和顶点7，其所有链接的边都在当前环上，则可以删除掉两个顶点；

         而9除了处于环中的边，还有其他边，则不能删除。此外，顶点6也不能删除。

         判断条件： 若顶点X链接的边在这一个环上，则可以删除此顶点。

             

                 例如：在图中，删除的点为7和8，同时所有的链接边也删除。输出环（9.8.7.6）。

        3. 使用堆栈，再次查找10，可以输出环（10,11,12,13），同时可以删除顶点（11,12,13）。此时顶点10 的度置位1，标识为已遍历状态。

                

        4.每次查找环，都删除度为1的节点和连接边。此时可以删除10,9，树退化为一颗子树。

                 

    5.到了一个查找重复环的时候   

         5.1. 此时没有单度节点，

         5.2. 出现问题，得重新考虑了！！！

        从顶点6开始找到所有的环：注意此过程依然为生成树的过程，每一个边都被设定为有向边。

       

   Code :

   

	// 寻找联通集合的闭包，判断是否连通，返回闭包
	public static void findSub(Boolean adjM[][], Set<Integer> votex, ArrayList<Set<Integer>> loopSets) {
		if (votex.size() < 2) {// 治标不治本
			return;
		}

		for (int m = 0; m < adjM.length;++m){
			adjM[m][m] =false;
		}
		
		// 计算顶点的度
		Integer[] degrees = new Integer[adjM.length];
		degrees = calVotexDegree(adjM);

		//循环查找，找到所有的度不为1的闭包
		boolean isdeleted = true;
		while( isdeleted ){
			isdeleted = false;
			degrees = calVotexDegree(adjM);
			delete1Degree(adjM, degrees);// 删除度数为1 的边

                         int l1 = votex.size();
			// 更新联通集合
			for (int i = 0; i < degrees.length; ++i) {
				if (degrees[i] == 0) {
					votex.remove(i);
					for (int m = 0; m < adjM.length;++m){
						adjM[i][m] = false;//更新度，若被移除则相关的邻接都置为false
						adjM[m][i] = false;
					}
				}
			}
			int l2 = votex.size();
			if(l1!=l2) isdeleted = true;
		}
		
		// 遍历所有节点，逐个取出，去除非环节点
		Set<Integer> loop = new HashSet<Integer>();
		Set<Integer> sub = new HashSet<Integer>();
		boolean isBlankX = false;
		boolean isFind = false;

		for (int ob : votex) {
			int obj = ob;
			sub.add(obj);
			int idx = obj;
			for (int j = idx; j < adjM[idx].length;) {
				if (adjM[idx][j]) {
					if (sub.contains(j) && idx != j) {
						transSet(sub, loop);// 若已存在元素，则存在环，复制出环
						loopSets.add(loop);
						votex.removeAll(loop);
						sub.clear();
						findSub(adjM, votex, loopSets);
						isFind = true;
						if (votex.size() < 3) {// 剩余两个就不再寻找
							isBlankX = true;
						}
						++j;
					} else {
						sub.add(j);
						++j;
					}
				} else
					++j;
			}
			if (isFind)
				break;
		}
		return;
	}

// 输出顶点的度
	public static Integer[] calVotexDegree(Boolean adjM[][]) {
		Integer[] degrees = new Integer[adjM.length];
		for (int i = 0; i < adjM.length; ++i) {
			degrees[i] = 0;
			for (int j = 0; j < adjM[i].length; ++j) {
				if (adjM[i][j] == true) {
					degrees[i] = degrees[i] + 1;
				}
			}
		}
		return degrees;
	}

// 更新矩阵：删除权值为1和0的边
	public static void delete1Degree(Boolean[][] adjM, Integer[] degrees) {
		for (int j = 0; j < adjM.length; ++j) {
			adjM[j][j] = false;// 自身边消除掉
			if (degrees[j] < 2) {
				for (int k = 0; k < adjM[j].length; ++k) {
					adjM[j][k] = false;
					adjM[k][j] = false;
				}
				degrees[j] = 0;
			}
		}
	}

输出结果：输出结果具有一定的概率性，和顶点的排序有关。