我正在编写一个Java程序，用于在图表中搜索和输出循环。我使用邻接列表来存储我的图表，列表存储为LinkedLists。我的程序使用第一行格式化的输入作为图形中的节点数量，以及形成边缘的每个后续行2节点，例如：
3
1 2
2 3
3 1
我的问题是，当输入变得非常大时（我使用的大图有10k个节点，我不知道有多少边，文件只有23mb）我得到一个java.lang.StackOverflowError ，但小输入我没有任何错误。我想知道使用另一个数据结构来形成我的邻接列表是否更好，或者是否有一些方法我可以用来避免这个错误，因为我不是只需要更改我本地安装的设置Java（因为我必须确保这将在其他我无法控制设置的计算机上运行）。下面是我的代码，Vertex类，然后是我的主类。感谢您提供任何帮助！
Vertex.java：
package algorithms311;
import java.util.*;
public class Vertex implements Comparable {
public int id;
public LinkedList adjVert = new LinkedList();
public String color = "white";
public int dTime;
public int fTime;
public int prev;
public Vertex(int idnum) {
id = idnum;
}
public int getId() {
return id;
}
public int compareTo(Object obj) {
Vertex vert = (Vertex) obj;
return id-vert.getId();
}
@Override public String toString(){
return "Vertex # " + id;
}
public void setColor(String newColor) {
color = newColor;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setDTime(int d) {
dTime = d;
}
public void setFTime(int f) {
fTime = f;
}
public int getDTime() {
return dTime;
}
public int getFTime() {
return fTime;
}
public void setPrev(int v) {
prev = v;
}
public int getPrev() {
return prev;
}
public LinkedList getAdjList() {
return adjVert;
}
public void addAdj(int a) { //adds a vertex id to this vertex's adj list
adjVert.add(a);
}
}
CS311.java：
package algorithms311;
import java.util.*;
import java.io.*;
public class CS311 {
public static final String GRAPH= "largegraph1";
public static int time = 0;
public static LinkedList[] DFS(Vertex[] v) {
LinkedList[] l = new LinkedList[2];
l[0] = new LinkedList();
l[1] = new LinkedList(); //initialize the array with blank lists, otherwise we get a nullpointerexception
for(int i = 0; i < v.length; i++) {
v[i].setColor("white");
v[i].setPrev(-1);
}
time = 0;
for(int i = 0; i < v.length; i++) {
if(v[i].getColor().equals("white")) {
l = DFSVisit(v, i, l);
}
}
return l;
}
public static LinkedList[] DFSVisit(Vertex[] v, int i, LinkedList[] l) { //params are a vertex of nodes and the node id you want to DFS from
LinkedList[] VOandBE = new LinkedList[2]; //two lists: visit orders and back edges
VOandBE[0] = l[0]; // l[0] is visit Order, a linked list of ints
VOandBE[1] = l[1]; // l[1] is back Edges, a linked list of arrays[2] of ints
VOandBE[0].add(v[i].getId());
v[i].setColor("gray"); //color[vertex i] <- GRAY
time++; //time <- time+1
v[i].setDTime(time); //d[vertex i] <- time
LinkedList adjList = v[i].getAdjList(); // adjList for the current vertex
for(int j = 0; j < adjList.size(); j++) { //for each v in adj[vertex i]
if(v[(Integer)adjList.get(j)].getColor().equals("gray") && v[i].getPrev() != v[(Integer)adjList.get(j)].getId()) { // if color[v] = gray and Predecessor[u] != v do
int[] edge = new int[2]; //pair of vertices
edge[0] = i; //from u
edge[1] = (Integer)adjList.get(j); //to v
VOandBE[1].add(edge);
}
if(v[(Integer)adjList.get(j)].getColor().equals("white")) { //do if color[v] = WHITE
v[(Integer)adjList.get(j)].setPrev(i); //then "pi"[v] <- vertex i
DFSVisit(v, (Integer)adjList.get(j), VOandBE); //DFS-Visit(v)
}
}
VOandBE[0].add(v[i].getId());
v[i].setColor("black");
time++;
v[i].setFTime(time);
return VOandBE;
}
public static void main(String[] args) {
try {
// --Read First Line of Input File
// --Find Number of Vertices
FileReader file1 = new FileReader("W:\\Documents\\NetBeansProjects\\algorithms311\\src\\algorithms311\\" + GRAPH);
BufferedReader bReaderNumEdges = new BufferedReader(file1);
String numVertS = bReaderNumEdges.readLine();
int numVert = Integer.parseInt(numVertS);
System.out.println(numVert + " vertices");
// --Make Vertices
Vertex vertex[] = new Vertex[numVert];
for(int k = 0; k <= numVert - 1; k++) {
vertex[k] = new Vertex(k);
}
// --Adj Lists
FileReader file2 = new FileReader("W:\\Documents\\NetBeansProjects\\algorithms311\\src\\algorithms311\\" + GRAPH);
BufferedReader bReaderEdges = new BufferedReader(file2);
bReaderEdges.readLine(); //skip first line, that's how many vertices there are
String edge;
while((edge = bReaderEdges.readLine()) != null) {
StringTokenizer ST = new StringTokenizer(edge);
int vArr[] = new int[2];
for(int j = 0; ST.hasMoreTokens(); j++) {
vArr[j] = Integer.parseInt(ST.nextToken());
}
vertex[vArr[0]-1].addAdj(vArr[1]-1);
vertex[vArr[1]-1].addAdj(vArr[0]-1);
}
for(int i = 0; i < vertex.length; i++) {
System.out.println(vertex[i] + ", adj nodes: " + vertex[i].getAdjList());
}
LinkedList[] l = new LinkedList[2];
l = DFS(vertex);
System.out.println("");
System.out.println("Visited Nodes: " + l[0]);
System.out.println("");
System.out.print("Back Edges: ");
for(int i = 0; i < l[1].size(); i++) {
int[] q = (int[])(l[1].get(i));
System.out.println("[" + q[0] + "," + q[1] + "] ");
}
for(int i = 0; i < l[1].size(); i++) { //iterate through the list of back edges
int[] q = (int[])(l[1].get(i)); // q = pair of vertices that make up a back edge
int u = q[0]; // edge (u,v)
int v = q[1];
LinkedList cycle = new LinkedList();
if(l[0].indexOf(u) < l[0].indexOf(v)) { //check if u is before v
for(int z = l[0].indexOf(u); z <= l[0].indexOf(v); z++) { //if it is, look for u first; from u to v
cycle.add(l[0].get(z));
}
}
else if(l[0].indexOf(v) < l[0].indexOf(u)) {
for(int z = l[0].indexOf(v); z <= l[0].indexOf(u); z++) { //if it is, look for u first; from u to v
cycle.add(l[0].get(z));
}
}
System.out.println("");
System.out.println("Cycle detected! : " + cycle);
if((cycle.size() & 1) != 0) {
System.out.println("Cycle is odd, graph is not 2-colorable!");
}
else {
System.out.println("Cycle is even, we're okay!");
}
}
}
catch (IOException e) {
System.out.println("AHHHH");
e.printStackTrace();
}
}
}
答案 0 :(得分：4)
问题很可能是DFSVisit中的递归调用。如果您不想在调用JVM时使用增加Java堆栈大小的“简单”答案，您可能需要考虑重写DFSVisit以使用迭代算法而不是递归算法。虽然深度优先搜索更容易以递归方式定义，但可以使用该算法的迭代方法。
答案 1 :(得分：3)
堆栈是内存中用于存储执行上下文和传递参数的区域。每次代码调用一个方法时，都会使用一点堆栈，并且堆栈指针会增加到指向下一个可用位置。当方法返回时，堆栈指针减少，堆栈的一部分被释放。
如果应用程序大量使用递归，则堆栈很快就会成为瓶颈，因为如果递归深度没有限制，则所需的堆栈数量没有限制。因此，您有两个选择：增加Java堆栈（-Xss JVM参数，这只会在您达到新限制之前有所帮助）或更改算法以使递归深度不那么深。
我不确定您是否在寻找通用答案，但是从您的代码中简单一瞥就会发现您的问题是递归。
答案 2 :(得分：0)
如果您确定您的算法是正确的并且您正在进行的递归调用的深度不是偶然的，那么在不更改算法的情况下解决方案是：