判断一个图是否有环

　　算法1
　　我们知道对于环1-2-3-4-1,每个节点的度都是2,基于此我们有如下算法（这是类似于有向图的拓扑排序）：
　　求出图中所有顶点的度，
　　删除图中所有度<=1的顶点以及与该顶点相关的边，把与这些边相关的顶点的度减一
　　如果还有度<=1的顶点重复步骤2
　　最后如果还存在未被删除的顶点，则表示有环；否则没有环
　　时间复杂度为O（E+V），其中E、V分别为图中边和顶点的数目，这个算法我们稍后分析算法3的时候再分析。
　　算法2
　　深度优先遍历该图，如果在遍历的过程中，发现某个节点有一条边指向已经访问过的节点，并且这个已访问过的节点不是当前节点的父节点（这里的父节点表示dfs遍历顺序中的父节点），则表示存在环。但是我们不能仅仅使用一个bool数组来标志节点是否访问过。如下图
　　image
　　从节点1开始遍历-接着遍历2-接着遍历3,然后发现3有一条边指向遍历过的1,则存在环。但是回到1节点时，它的另一条边指向已访问过的3,又把这个环重复计算了一次。
　　我们按照算法导论22.3节深度优先搜索中，对每个节点分为三种状态，白、灰、黑。开始时所有节点都是白色，当开始访问某个节点时该节点变为灰色，当该节点的所有邻接点都访问完，该节点颜色变为黑色。那么我们的算法则为：如果遍历的过程中发现某个节点有一条边指向颜色为灰的节点，那么存在环。则在上面的例子中，回溯到1节点时，虽然有一条边指向已经访问过的3,但是3已经是黑色，所以环不会被重复计算 www.jamo123.com
　　下面的代码中visit数组的值分为0 1 2三种状态分别代表白色、灰色、黑色，调用函数dfs可以输出图中存在的所有环，图用邻接矩阵表示，如果两个节点之间没有边则对应的值为INT_MAX
　　void dfsVisit（vector<vector<int> >&graph, int node, vector<int>&visit,
　　vector<int>&father）
　　{
　　int n = graph.size（）；
　　visit[node] = 1;
　　//cout《node《"-\n";
　　for（int i = 0; i < n; i++）
　　if（i != node && graph[node][i] != INT_MAX）
　　{
　　if（visit[i] == 1 && i != father[node]）//找到一个环
　　{
　　int tmp = node;
　　cout《"cycle: ";
　　while（tmp != i）
　　{
　　cout《tmp《"->";
　　tmp = father[tmp];
　　}
　　cout《tmp《endl;
　　}
　　else if（visit[i] == 0）
　　{
　　father[i] = node;
　　dfsVisit（graph, i, visit, father）；
　　}
　　}
　　visit[node] = 2;
　　}
　　void dfs（vector<vector<int> >&graph）
　　{
　　int n = graph.size（）；
　　vector<int> visit（n, 0）； //visit按照算法导论22.3节分为三种状态
　　vector<int> father（n, -1）；// father[i] 记录遍历过程中i的父节点
　　for（int i = 0; i < n; i++）
　　if（visit[i] == 0）
　　dfsVisit（graph, i, visit, father）；
　　}
　　算法时间复杂度也是O（E+V）
　　对于有向图
　　算法3
　　我们都知道对于有向图进行拓扑排序可以判断是否存在环。
　　对于有向图的拓扑排序，大家都知道的kahn算法：
　　计算图中所有点的入度，把入度为0的点加入栈
　　如果栈非空：
　　取出栈顶顶点a,输出该顶点值，删除该顶点
　　从图中删除所有以a为起始点的边，如果删除的边的另一个顶点入度为0,则把它入栈
　　如果图中还存在顶点，则表示图中存在环；否则输出的顶点就是一个拓扑排序序列
　　如果利用上面的拓扑排序算法求环，可以判断是否有环，但是输出环时有点麻烦。因为并不是所有最后剩余的点都是环中的顶点，比如如下情况：
　　image
　　对这个图运行上面的算法，最后所有的节点都不会被删除，但是只有1 2 3是环中的点，4不是环中的节点。
　　对于上面的算法1,和算法3的思想是一样的，所以也会存在这个问题。
　　算法4
　　其实算法2可以原封不动的搬来就可以检测并且输出所有有向图中的环
　　算法5
　　根据有向图的强连通分量算法，每个强连通分量中必定存在环，因为根据强连通分量的定义：从顶点 i 到 j 有一条路径，并且从 j 到 i 也有一条路径。求强连通分量的算法可以参考维基百科here www.tygj123.com
　　补充：利用dfs来拓扑排序
　　只要对算法2稍微改动就可以输出有向图的拓扑排序结果，即按照节点标记为黑色的时间，越先标记为黑色，在拓扑序列中越靠后。我们在算法2的基础上加了一个栈来保存拓扑排序的结果，只有dfsVisit的最后一行有改动，该算法，可以完成拓扑排序，并且同时可以检测图中是否有环。（该算法思想和算法导论22.4节拓扑排序一样）
　　stack<int> tuopu;
　　void dfsVisit（vector<vector<int> >&graph, int node, vector<int>&visit,
　　vector<int>&father）
　　{
　　int n = graph.size（）；
　　visit[node] = 1;
　　//cout《node《"-\n";
　　for（int i = 0; i < n; i++）
　　if（i != node && graph[node][i] != INT_MAX）
　　{
　　if（visit[i] == 1 && i != father[node]）//找到一个环
　　{
　　int tmp = node;
　　cout《"cycle: ";
　　while（tmp != i）
　　{
　　cout《tmp《"->";
　　tmp = father[tmp];
　　}
　　cout《tmp《endl;
　　}
　　else if（visit[i] == 0）
　　{
　　father[i] = node;
　　dfsVisit（graph, i, visit, father）；
　　}
　　}
　　visit[node] = 2;
　　tuopu.push（node）；
　　}
　　void dfs（vector<vector<int> >&graph）
　　{
　　int n = graph.size（）；
　　vector<int> visit（n, 0）； //visit按照算法导论22.3节分为三种状态
　　vector<int> father（n, -1）；// father[i] 记录遍历过程中i的父节点
　　for（int i = 0; i < n; i++）
　　if（visit[i] == 0）
　　dfsVisit（graph, i, visit, father）；
　　}