Java实现 LeetCode 685 冗余连接 II（并查集+有向图）

685. 冗余连接 II

在本问题中，有根树指满足以下条件的有向图。该树只有一个根节点，所有其他节点都是该根节点的后继。每一个节点只有一个父节点，除了根节点没有父节点。

输入一个有向图，该图由一个有着N个节点 (节点值不重复1, 2, …, N) 的树及一条附加的边构成。附加的边的两个顶点包含在1到N中间，这条附加的边不属于树中已存在的边。

结果图是一个以边组成的二维数组。 每一个边 的元素是一对 [u, v]，用以表示有向图中连接顶点 u and v和顶点的边，其中父节点u是子节点v的一个父节点。

返回一条能删除的边，使得剩下的图是有N个节点的有根树。若有多个答案，返回最后出现在给定二维数组的答案。

示例 1:

输入: [[1,2], [1,3], [2,3]]
输出: [2,3]
解释: 给定的有向图如下:
  1
 / \
v   v
2-->3

示例 2:

输入: [[1,2], [2,3], [3,4], [4,1], [1,5]]
输出: [4,1]
解释: 给定的有向图如下:
5 <- 1 -> 2
     ^    |
     |    v
     4 <- 3

注意:

二维数组大小的在3到1000范围内。
二维数组中的每个整数在1到N之间，其中 N 是二维数组的大小。

class Solution {
      public int[] findRedundantDirectedConnection(int[][] edges) {
        int[] path = new int[edges.length+1];
        Arrays.fill(path, -1);
        int path2 = -1;
        for(int i = 0; i < edges.length; i++) {
            if (path[edges[i][1]] != -1) {
                path2 = i;
            } else {
                path[edges[i][1]] = i;
            }
        }
        //边中出现了入度为2的点
        if (path2 != -1) {
            int node = edges[path2][1];
            int firstEdge = path[node];
            int temp = firstEdge;
            while (temp != -1) {
                int index = edges[temp][0];
                temp = path[index];
                if (index == node) {
                    //找到第一条边引发的环
                    return edges[firstEdge];
                }
            }
            return edges[path2];//前一条边无环则直接删除后一条边
        }
        //所有点的入度都为1，必有环，要删除环中最后输入的边
        boolean[] visited = new boolean[edges.length+1];
        Arrays.fill(visited, false);
        int index = 1;
        while (!visited[index]) {
            visited[index] = true;
            int firstEdge = path[index];
            index = edges[firstEdge][0];
        }
        int result = path[index];
        int temp = edges[result][0];
        int edgeNum = 0;
        while (temp != index) {
            edgeNum = path[temp];
            result = Math.max(result, edgeNum);
            temp = edges[edgeNum][0];
        }    
        return edges[result];
    }
}