华为OD机试E卷 - 查找一个有向网络的头节点和尾节点(Java & Python& JS & C++ & C )

该博客介绍了如何解决华为OD机试中的一道题目,涉及有向图的环检测和首尾节点寻找。利用深度优先搜索(DFS)检测环,并通过遍历节点的入度和出度找到起点和终点。提供了C++、Java、JavaScript、Python和C语言的解题代码,并附带了多组测试用例。

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题目描述

给定一个有向图,图中可能包含有环,图使用二维矩阵表示,每一行的第一列表示起始节点,第二列表示终止节点,如 [0, 1] 表示从 0 到 1 的路径。

每个节点用正整数表示。求这个数据的首节点与尾节点,题目给的用例会是一个首节点,但可能存在多个尾节点。同时图中可能含有环。如果图中含有环,返回 [-1]。

说明:入度为0是首节点,出度为0是尾节点。

image-20240121210316419

输入描述

第一行为后续输入的键值对数量N(N ≥ 0)

第二行为2N个数字。每两个为一个起点,一个终点.

输出描述

输出一行头节点和尾节点。如果有多个尾节点,按从小到大的顺序输出

备注
  • 如果图有环,输出为 -1
  • 所有输入均合法,不会出现不配对的数据

用例1

输入

4
0 1 0 2 1 2 2 3

输出

0 3

说明

image-20240121210602591

用例2

输入

2
0 1 0 2

输出

0 1 2

说明

image-20240121210613459

解题思路

环的检测

  1. DFS实现:

    • 为了进行DFS,首先构建了图的邻接表表示。这是通过将边信息转换成每个节点的邻接节点列表来完成的。
    • 然后,对每个节点进行DFS遍历。
    • 在遍历过程中,维护两个集合:visitedrecStack
      • visited用于记录已经访问过的节点。
      • recStack用于记录当前递归调用栈中的节点。
  2. 检测环的逻辑:

    • 在DFS遍历中,如果当前节点已在recStack中,则表示找到了一个环,因为这意味着在遍历过程中回到了正在访问的节点。
    • 如果节点在
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