本發(fā)明屬于計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于并行環(huán)路檢測的虛開增值稅專用發(fā)票檢測方法。

背景技術(shù)：

在公司交易間，在開具增值稅發(fā)票后，會有相對應(yīng)的資金交易，以表明該筆交易是真實(shí)存在的，開具的稅票是對應(yīng)了真實(shí)的業(yè)務(wù)往來；但是實(shí)際上該筆資金，會經(jīng)過多個賬號后，重新回到起點(diǎn)賬戶，并沒有實(shí)際的業(yè)務(wù)往來，即交易是虛假的，這種行為即虛開增值稅專用發(fā)票。

增值稅是我國1994年開始全面實(shí)施的新稅種，它對于減少稅收環(huán)節(jié)，合理征稅，促進(jìn)稅收具有十分重要的意義。而虛開增值稅專用發(fā)票行為違反了發(fā)票管理制度，同時虛開增值稅專用發(fā)票可以抵扣大量稅款，造成國家稅款的大量流失，也嚴(yán)重地破壞了社會主義經(jīng)濟(jì)秩序。

由于近年來，虛開增值稅專用發(fā)票的犯罪活動十分猖獗，審判實(shí)踐中，對虛開增值稅專用發(fā)票罪的認(rèn)定存在諸多問題。同時，以往通過人工手動查找虛開增值稅專用發(fā)票也是為虛開增值稅專用發(fā)票罪的認(rèn)定帶來了很大的困難，費(fèi)時費(fèi)力。

從上述的描述中，可以發(fā)現(xiàn)，虛開增值稅專用發(fā)票行為中資金會經(jīng)過多個賬號后重新回到起點(diǎn)賬戶，所以將賬號抽象為點(diǎn)，賬戶間的資金流轉(zhuǎn)行為抽象為邊，虛開增值稅專用發(fā)票行為的資金流轉(zhuǎn)會形成一個環(huán)路，所以通過環(huán)路檢測的方式可以適應(yīng)虛開增值稅專用發(fā)票的自動查找。但是，在銀行開戶的企業(yè)數(shù)目十分巨大，也就帶來了大量的原始數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的環(huán)路檢測方法的計算效率較為低下，當(dāng)計算數(shù)據(jù)過大時耗時會十分長。而本專利提出的并行環(huán)路檢測方法在傳統(tǒng)的環(huán)路檢測的基礎(chǔ)上在效率上進(jìn)行了改進(jìn)，可以較好地適應(yīng)大數(shù)據(jù)的計算。

近幾年，隨著計算機(jī)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步與突破，同時，隨著信息數(shù)字化的發(fā)展，數(shù)據(jù)的爆炸式增長也是對傳統(tǒng)的算法帶來了極大的挑戰(zhàn)。一些對于數(shù)據(jù)量較小時計算能力效果較好的傳統(tǒng)算法，可能就無法適應(yīng)如今大數(shù)據(jù)時代的要求。

就虛開增值稅這個問題而言，檢測遇到的主要問題就是在于時間上，也可以說是算法的計算效率。傳統(tǒng)的檢測算法一般采用深度優(yōu)先遍歷的方式遍歷圖中所有的點(diǎn)來探測是否存在環(huán)路，以深度優(yōu)先遍歷o(n^2)的時間復(fù)雜度而言，當(dāng)數(shù)據(jù)量比較小時，還可以適應(yīng)當(dāng)前的計算，而當(dāng)數(shù)據(jù)量增長到一定地步時，它的效率會急劇下降，在一些對計算效率要求較高的環(huán)境中，可能就無法適應(yīng)。而要對虛開增值稅專用發(fā)票行為進(jìn)行檢測，就要對銀行中所有開戶的企業(yè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷，若是使用傳統(tǒng)深度優(yōu)先遍歷的環(huán)路檢測方法而言，肯定是無法達(dá)到需要的效率。

在以往的虛開增值稅專用發(fā)票檢測中，往往采用人工手動比對資金流轉(zhuǎn)進(jìn)行查找，這個過程往往費(fèi)時費(fèi)力，而且人工手動的存在，無法避免可能存在一些漏洞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于并行環(huán)路檢測的虛開增值稅專用發(fā)票檢測方法，通過環(huán)路檢測的方法來進(jìn)行虛開增值稅專用發(fā)票檢測，并且對環(huán)路檢測進(jìn)行了改進(jìn)，通過分布式并行計算方法，將計算任務(wù)分配給分布式集群中的多臺計算機(jī)中，大大提高了計算效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于并行環(huán)路檢測的虛開增值稅專用發(fā)票檢測方法，包括以下步驟：

1）構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來對圖數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；

2）采用了bsp（bulksynchronousparallel，總體同步并行計算）模型思想作為算法的主體；

3）數(shù)據(jù)存儲單元會將圖數(shù)據(jù)分布式的保存在各個計算節(jié)點(diǎn)中，在每個超級步中，集群中的各個進(jìn)程，也就是processors會提取數(shù)據(jù)存儲單元中的數(shù)據(jù)來進(jìn)行計算；每一個超級步中包含計算主要可以分成3各部分，分別為vprog（點(diǎn)初始化），sendmsg（分發(fā)信息），mergemsg（結(jié)合信息）；所述的vprog（點(diǎn)初始化）表示將設(shè)定的初始化程序運(yùn)行在每一個頂點(diǎn)中，負(fù)責(zé)接收進(jìn)來的信息，計算新的頂點(diǎn)信息，并將滿足條件的點(diǎn)進(jìn)行激活；所述的sendmsg（分發(fā)信息）是指被激活的點(diǎn)會向它的下一個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息傳遞，由于分布式計算，sendmsg傳來的信息往往會有多條；所述的mergemsg（結(jié)合信息）則負(fù)責(zé)將這些多條信息安裝一定的規(guī)則整合到一起，再交給vprog；

4）vprog（點(diǎn)初始化）負(fù)責(zé)在每個超級步的初始階段，對每個頂點(diǎn)的信息進(jìn)行初始化以及更新；

5）sendmsg（分發(fā)信息）模塊負(fù)責(zé)生成路由信息同時檢測環(huán)路，對各類的情況進(jìn)行分析設(shè)計，頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義為(intvertexid，(stringroute,intround,intflag))，同時已知flag為點(diǎn)屬性中保存標(biāo)志位信息，且數(shù)值0表示該點(diǎn)從來沒有被激活過，1表示該點(diǎn)被激活，2表示改點(diǎn)曾經(jīng)被激活過但現(xiàn)在處于未激活狀態(tài)，所以在sendmsg階段，就需要通過標(biāo)志位信息調(diào)用不同的send方法；在進(jìn)行sendmsg（分發(fā)信息）時，源節(jié)點(diǎn)一定處于激活狀態(tài)；

6）mergemsg（結(jié)合信息）是這個算法主體的最后一個部分，mergemsg（結(jié)合信息）會將sendmsg暫存的信息以設(shè)定的方法，將信息結(jié)合到一起，并賦給newmsg，mergemsg模塊主要分成2類情況來進(jìn)行分析；

a更新節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)信息都是來自上一層節(jié)點(diǎn)；

b更新節(jié)點(diǎn)的信息除了來自上層節(jié)點(diǎn)外，自身也會傳來“過時”的節(jié)點(diǎn)信息，這種情況的產(chǎn)生較為特別，即這個節(jié)點(diǎn)在上個超級步中也是處于激活狀態(tài)，它的信息往下一層傳遞后，它自身要消去激活狀態(tài)，所以，在迭代器中，也會保存它自身“過時”的信息。

進(jìn)一步，構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來對圖數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，使用vertex來存儲點(diǎn)信息，屬性包括id和點(diǎn)屬性，這其中，用戶可以自定義點(diǎn)屬性包含的信息，同時，使用edge來存儲邊信息，屬性包括三個部分，源頂點(diǎn)的id，目標(biāo)頂點(diǎn)的id，邊屬性，同樣邊屬性的內(nèi)容可由用戶進(jìn)行設(shè)計,在算法的實(shí)現(xiàn)過程中，edge的邊屬性只需要保存點(diǎn)的連通方向，所以在邊屬性中保存了點(diǎn)之間的距離，用(intsourceid,intdestinationid,intdistance)表示，sourecid表示為源頂點(diǎn)的id，destinationid為目標(biāo)頂點(diǎn)的id，而distance則表示2個頂點(diǎn)之間的距離，具體表示從源頂點(diǎn)指向目標(biāo)頂點(diǎn)，且距離為distance值，而vertex中所需要保存的信息會相對較多，主要將各個點(diǎn)的路由，標(biāo)志位，超級步這三類信息保存在點(diǎn)屬性中，具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用(intvertexid,(stringroute,intround,intflag))，vertexid表示點(diǎn)的id信息，route表示點(diǎn)的當(dāng)前超級步更新的路由，round表示當(dāng)前進(jìn)入第幾個超級步，flag值為標(biāo)志位，其中，0表示該點(diǎn)沒有被激活，1表示該點(diǎn)被激活，2表示改點(diǎn)曾經(jīng)被激活過，但現(xiàn)在處于未激活狀態(tài)。

進(jìn)一步，bsp模型可以由以下幾個方面來描述：

a、processors，指的是集群中的可以進(jìn)行并行計算的進(jìn)程，一個集群中往往會包含多個processors計算進(jìn)程；

b、localcomputation，指單個processors的計算，即每個processors進(jìn)行的本地計算；

c、communication，指各個processors間的通訊，各個并行計算的進(jìn)程通過信息交互來實(shí)現(xiàn)同步；

d、superstep，叫做超級步，指bsp的一次計算迭代，一個算法往往由許多的超級步構(gòu)成，一個超級步相當(dāng)于一個集群一次總體的分布式計算；

e、barriersynchronization，叫做障礙同步或者柵欄同步，每一次同步就是一個超步的完成以及下一個超步的開始;

f、程序什么時候結(jié)束，一般由程序的主節(jié)點(diǎn)master，master在若干個超步后，發(fā)現(xiàn)所有的進(jìn)程的計算都已經(jīng)結(jié)束且再沒有新的計算任務(wù)，即通知所有的processors結(jié)束并退出任務(wù)。

進(jìn)一步，vprog負(fù)責(zé)在每個超級步的初始階段，對點(diǎn)信息進(jìn)行初始化以及更新，分為2個方面：

a、當(dāng)?shù)谝淮芜\(yùn)行該算法時，圖信息的初始化；

b、該算法以及運(yùn)行了若干個超級步后，圖信息的更新。

進(jìn)一步，在進(jìn)行sendmsg時，源節(jié)點(diǎn)一定處于激活狀態(tài)，由flag的狀態(tài)分類可知，flag可以分成以下3種情況：

a、situation1對應(yīng)它的源節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)，而它的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)處于非激活狀態(tài)，且從未被訪問過。所以取源節(jié)點(diǎn)中的route信息，更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的route信息，源節(jié)點(diǎn)的route信息可能保存不只一條路徑，即當(dāng)源節(jié)點(diǎn)的上層節(jié)點(diǎn)有多個節(jié)點(diǎn)同時指向它時或者它的上層節(jié)點(diǎn)內(nèi)本身就保存了多條路由時，這個路由情況就會繼承下來，它也會保存多條路由，這種情況的產(chǎn)生會在mergemsg模塊進(jìn)行解釋，所以每一條路由信息都要更新到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)中，在更新完路由信息后，還需將目標(biāo)節(jié)點(diǎn)激活，并在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的round中記錄當(dāng)前超級步階段，再把源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為非激活狀態(tài)，除此之外，sendmsg模塊會將所有的信息先暫存在迭代器iterator中，信息的整合將在mergemsg模塊進(jìn)行；

b、situation2對應(yīng)它的源節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)處于非激活狀態(tài)，但目標(biāo)節(jié)點(diǎn)曾經(jīng)被訪問過，在這種情況下，除了像situation1一樣需要將路由情況更新到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)中外，還需要判斷是否以及形成環(huán)路，假如沒有形成環(huán)路，則不需要進(jìn)行特別的處理；假如形成了環(huán)路，還要分成3種情況進(jìn)行分析，第1種就是源節(jié)點(diǎn)的route里只保存了一條路徑，那么假如這條路徑與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)形成環(huán)路，那么將環(huán)路輸出，且不需要再對目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行激活；第2種情況就是源節(jié)點(diǎn)的route里保存了多條路徑，且至少有一條路徑與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)形成環(huán)，但沒有全部路徑都形成環(huán)路，那么將形成環(huán)路的節(jié)點(diǎn)輸出，在更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的route時，去掉以及形成環(huán)路的路徑，保存還沒有形成環(huán)路的路徑，再更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的round值并激活目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；第3種情況與第1中情況類似，源節(jié)點(diǎn)的route里保存了多條路徑，但每條路徑都與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了環(huán)路，那么也將形成環(huán)路的路徑輸出，也不必對目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行激活，最后，再將源節(jié)點(diǎn)的激活狀態(tài)轉(zhuǎn)化成非激活狀態(tài)，與situation1，這些輸出會都先暫存在迭代器iterator中；

c、situation3，的路由情況為源節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)，而其目標(biāo)節(jié)點(diǎn)也處于激活狀態(tài)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否處于激活狀態(tài)對sendmsg并不會造成影響，它提供的有用的信息就是它的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)曾經(jīng)被訪問過，也就是situation2這種情況，sendmsg更新的信息是先暫存在迭代器iterator中，直到mergemsg模塊，再將這個超級步中所有的運(yùn)行結(jié)果更新。

更進(jìn)一步，對于第一種情況，需要考慮的節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)，即上層有多個的情況，也就是這個原因，造成了上文sendmsg模塊中situation1的節(jié)點(diǎn)的route中保存了多條路徑，需要將他們所有的route信息都要結(jié)合到一起形成newmsg，同時，使用“；”來進(jìn)行分隔多條路徑，對于第二種情況，使用到點(diǎn)屬性中的round屬性值，也就是通過round值來區(qū)分是第一類情況還是第二類情況。round值記錄了改點(diǎn)被激活時的超級步的階段，假如取出2個迭代器中的round相同，則表明這是第一種情況，而假如取出2個迭代器中的round有大小只差，則表明round值較小的是“過時”的，即可去掉，保存round值較大的值即可。

本發(fā)明的有益效果是：

1）創(chuàng)新性地使用了環(huán)路檢測的方式來解決查找虛開增值稅專用發(fā)票的問題；

2）創(chuàng)新性地在環(huán)路檢測過程中引入了并發(fā)，可以將分布在眾多計算機(jī)中的大量數(shù)據(jù)資源和處理器資源整合在一起協(xié)同工作，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義和使用價值。在算法的主體設(shè)計中創(chuàng)新性地采用了bsp（bulksynchronousparallel，總體同步并行計算）模型思想。bsp是一種良好的具有可擴(kuò)展并行性能軟件開發(fā)的理論模型，為現(xiàn)在和未來可能出現(xiàn)的各種并行體系結(jié)構(gòu)提供了一種獨(dú)立具體的體系結(jié)構(gòu)；

3）通過自動化的方式可以大量地減少人力消耗；

4）自動化的方式可以節(jié)省大量的時間；

5）計算機(jī)計算可以完全達(dá)到公正公平；

所以可見，本專利的目的還是在于通過計算機(jī)自動化檢測的方式，更好地輔助虛開增值稅專用發(fā)票的檢測，嚴(yán)厲打擊虛開增值稅專用發(fā)票這種違法行為。

附圖說明

圖1為bsp模型結(jié)構(gòu)圖；

圖2為計算流程示意圖；

圖3為算法流程圖；

圖4為vprog偽代碼示意圖；

圖5為situation1偽代碼示意圖；

圖6為situation2偽代碼示意圖；

圖7為situation3偽代碼示意圖；

圖8為mergemsg模塊偽代碼示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步敘述。

一種基于并行環(huán)路檢測的虛開增值稅專用發(fā)票檢測方法，包括以下步驟：

1）構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來對圖數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，如圖1所示；

2）采用了bsp（bulksynchronousparallel，總體同步并行計算）模型思想作為算法的主體；

3）數(shù)據(jù)存儲單元會將圖數(shù)據(jù)分布式的保存在各個計算節(jié)點(diǎn)中，在每個超級步中，集群中的各個進(jìn)程，也就是processors會提取數(shù)據(jù)存儲單元中的數(shù)據(jù)來進(jìn)行計算；每一個超級步中包含計算主要可以分成3各部分，分別為vprog（點(diǎn)初始化），sendmsg（分發(fā)信息），mergemsg（結(jié)合信息）；所述的vprog（點(diǎn)初始化）表示將設(shè)定的初始化程序運(yùn)行在每一個頂點(diǎn)中，負(fù)責(zé)接收進(jìn)來的信息，計算新的頂點(diǎn)信息，并將滿足條件的點(diǎn)進(jìn)行激活；所述的sendmsg（分發(fā)信息）是指被激活的點(diǎn)會向它的下一個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息傳遞，由于分布式計算，sendmsg傳來的信息往往會有多條；所述的mergemsg（結(jié)合信息）則負(fù)責(zé)將這些多條信息安裝一定的規(guī)則整合到一起，再交給vprog，如圖2所示；

在第一個超級步中，1號節(jié)點(diǎn)通過vprog被激活，在圖中，藍(lán)色表示該點(diǎn)被激活，白色表示改點(diǎn)處于非激活狀態(tài)。1號節(jié)點(diǎn)則通過sendmsg將自己的路由信息傳給它的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，即2,4,5節(jié)點(diǎn)。2,4,5號在接收到1號節(jié)點(diǎn)傳來的路由信息后，通過mergemsg將更新信息。再在下一個超級步中，vprog將更新的信息更新到2,4,5號節(jié)點(diǎn)中，同時2,4,5號節(jié)點(diǎn)被激活，按同樣的方式向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)傳遞節(jié)點(diǎn)。至到圖中所有的節(jié)點(diǎn)都處于非激活狀態(tài)，算法結(jié)束。所以，這個算法的流程如圖3所示；

4）vprog（點(diǎn)初始化）負(fù)責(zé)在每個超級步的初始階段，對每個頂點(diǎn)的信息進(jìn)行初始化以及更新；

5）sendmsg（分發(fā)信息）模塊負(fù)責(zé)生成路由信息同時檢測環(huán)路，對各類的情況進(jìn)行分析設(shè)計，頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義為(intvertexid，(stringroute,intround,intflag))，同時已知flag為點(diǎn)屬性中保存標(biāo)志位信息，且數(shù)值0表示該點(diǎn)從來沒有被激活過，1表示該點(diǎn)被激活，2表示改點(diǎn)曾經(jīng)被激活過但現(xiàn)在處于未激活狀態(tài)，所以在sendmsg階段，就需要通過標(biāo)志位信息調(diào)用不同的send方法；在進(jìn)行sendmsg（分發(fā)信息）時，源節(jié)點(diǎn)一定處于激活狀態(tài)；

6）mergemsg（結(jié)合信息）是這個算法主體的最后一個部分，mergemsg（結(jié)合信息）會將sendmsg暫存的信息以設(shè)定的方法，將信息結(jié)合到一起，并賦給newmsg，mergemsg模塊主要分成2類情況來進(jìn)行分析；

a更新節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)信息都是來自上一層節(jié)點(diǎn)；

b更新節(jié)點(diǎn)的信息除了來自上層節(jié)點(diǎn)外，自身也會傳來“過時”的節(jié)點(diǎn)信息，這種情況的產(chǎn)生較為特別，即這個節(jié)點(diǎn)在上個超級步中也是處于激活狀態(tài)，它的信息往下一層傳遞后，它自身要消去激活狀態(tài)，所以，在迭代器中，也會保存它自身“過時”的信息。

進(jìn)一步，構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來對圖數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，使用vertex來存儲點(diǎn)信息，屬性包括id和點(diǎn)屬性，這其中，用戶可以自定義點(diǎn)屬性包含的信息，同時，使用edge來存儲邊信息，屬性包括三個部分，源頂點(diǎn)的id，目標(biāo)頂點(diǎn)的id，邊屬性，同樣邊屬性的內(nèi)容可由用戶進(jìn)行設(shè)計,在算法的實(shí)現(xiàn)過程中，edge的邊屬性只需要保存點(diǎn)的連通方向，所以在邊屬性中保存了點(diǎn)之間的距離，用(intsourceid,intdestinationid,intdistance)表示，sourecid表示為源頂點(diǎn)的id，destinationid為目標(biāo)頂點(diǎn)的id，而distance則表示2個頂點(diǎn)之間的距離，具體表示從源頂點(diǎn)指向目標(biāo)頂點(diǎn)，且距離為distance值，而vertex中所需要保存的信息會相對較多，主要將各個點(diǎn)的路由，標(biāo)志位，超級步這三類信息保存在點(diǎn)屬性中，具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用(intvertexid,(stringroute,intround,intflag))，vertexid表示點(diǎn)的id信息，route表示點(diǎn)的當(dāng)前超級步更新的路由，round表示當(dāng)前進(jìn)入第幾個超級步，flag值為標(biāo)志位，其中，0表示該點(diǎn)沒有被激活，1表示該點(diǎn)被激活，2表示改點(diǎn)曾經(jīng)被激活過，但現(xiàn)在處于未激活狀態(tài)。

進(jìn)一步，bsp模型可以由以下幾個方面來描述：

a、processors，指的是集群中的可以進(jìn)行并行計算的進(jìn)程，一個集群中往往會包含多個processors計算進(jìn)程；

b、localcomputation，指單個processors的計算，即每個processors進(jìn)行的本地計算；

c、communication，指各個processors間的通訊，各個并行計算的進(jìn)程通過信息交互來實(shí)現(xiàn)同步；

d、superstep，叫做超級步，指bsp的一次計算迭代，一個算法往往由許多的超級步構(gòu)成，一個超級步相當(dāng)于一個集群一次總體的分布式計算；

e、barriersynchronization，叫做障礙同步或者柵欄同步，每一次同步就是一個超步的完成以及下一個超步的開始;

f、程序什么時候結(jié)束，一般由程序的主節(jié)點(diǎn)master，master在若干個超步后，發(fā)現(xiàn)所有的進(jìn)程的計算都已經(jīng)結(jié)束且再沒有新的計算任務(wù)，即通知所有的processors結(jié)束并退出任務(wù)。

進(jìn)一步，vprog負(fù)責(zé)在每個超級步的初始階段，對點(diǎn)信息進(jìn)行初始化以及更新，所以，其偽代碼如圖4所示，這其中，msg表示節(jié)點(diǎn)本身保存的信息，newmsg表示節(jié)點(diǎn)更新的信息，由mergemsg整合生成，分為2個方面：

a、當(dāng)?shù)谝淮芜\(yùn)行該算法時，圖信息的初始化；

b、該算法以及運(yùn)行了若干個超級步后，圖信息的更新。

進(jìn)一步，在進(jìn)行sendmsg時，源節(jié)點(diǎn)一定處于激活狀態(tài)，由flag的狀態(tài)分類可知，flag可以分成以下3種情況：

a、situation1對應(yīng)它的源節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)，而它的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)處于非激活狀態(tài)，且從未被訪問過。所以取源節(jié)點(diǎn)中的route信息，更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的route信息，源節(jié)點(diǎn)的route信息可能保存不只一條路徑，即當(dāng)源節(jié)點(diǎn)的上層節(jié)點(diǎn)有多個節(jié)點(diǎn)同時指向它時或者它的上層節(jié)點(diǎn)內(nèi)本身就保存了多條路由時，這個路由情況就會繼承下來，它也會保存多條路由，這種情況的產(chǎn)生會在mergemsg模塊進(jìn)行解釋，所以每一條路由信息都要更新到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)中，在更新完路由信息后，還需將目標(biāo)節(jié)點(diǎn)激活，并在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的round中記錄當(dāng)前超級步階段，再把源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為非激活狀態(tài)，除此之外，sendmsg模塊會將所有的信息先暫存在迭代器iterator中，信息的整合將在mergemsg模塊進(jìn)行；這種情況下的偽代碼如圖5所示；

b、situation2對應(yīng)它的源節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)處于非激活狀態(tài)，但目標(biāo)節(jié)點(diǎn)曾經(jīng)被訪問過，在這種情況下，除了像situation1一樣需要將路由情況更新到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)中外，還需要判斷是否以及形成環(huán)路，假如沒有形成環(huán)路，則不需要進(jìn)行特別的處理；假如形成了環(huán)路，還要分成3種情況進(jìn)行分析，第1種就是源節(jié)點(diǎn)的route里只保存了一條路徑，那么假如這條路徑與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)形成環(huán)路，那么將環(huán)路輸出，且不需要再對目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行激活；第2種情況就是源節(jié)點(diǎn)的route里保存了多條路徑，且至少有一條路徑與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)形成環(huán)，但沒有全部路徑都形成環(huán)路，那么將形成環(huán)路的節(jié)點(diǎn)輸出，在更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的route時，去掉以及形成環(huán)路的路徑，保存還沒有形成環(huán)路的路徑，再更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的round值并激活目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；第3種情況與第1中情況類似，源節(jié)點(diǎn)的route里保存了多條路徑，但每條路徑都與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了環(huán)路，那么也將形成環(huán)路的路徑輸出，也不必對目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行激活，最后，再將源節(jié)點(diǎn)的激活狀態(tài)轉(zhuǎn)化成非激活狀態(tài)，與situation1，這些輸出會都先暫存在迭代器iterator中，所以，這種情況下的偽代碼如圖6所示；

c、situation3，的路由情況為源節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)，而其目標(biāo)節(jié)點(diǎn)也處于激活狀態(tài)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否處于激活狀態(tài)對sendmsg并不會造成影響，它提供的有用的信息就是它的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)曾經(jīng)被訪問過，也就是situation2這種情況，sendmsg更新的信息是先暫存在迭代器iterator中，直到mergemsg模塊，再將這個超級步中所有的運(yùn)行結(jié)果更新，所以偽代碼如圖7所示；

更進(jìn)一步，對于第一種情況，需要考慮的節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)，即上層有多個的情況，也就是這個原因，造成了上文sendmsg模塊中situation1的節(jié)點(diǎn)的route中保存了多條路徑，需要將他們所有的route信息都要結(jié)合到一起形成newmsg，同時，使用“；”來進(jìn)行分隔多條路徑，對于第二種情況，使用到點(diǎn)屬性中的round屬性值，也就是通過round值來區(qū)分是第一類情況還是第二類情況。round值記錄了改點(diǎn)被激活時的超級步的階段，假如取出2個迭代器中的round相同，則表明這是第一種情況，而假如取出2個迭代器中的round有大小只差，則表明round值較小的是“過時”的，即可去掉，保存round值較大的值即可，mergemsg模塊的偽代碼即如圖8所示。

實(shí)施例

對于一個完整的計算任務(wù)而言，該算法的輸入為一個文本文檔（.txt），其中記錄了圖中所有點(diǎn)的連接關(guān)系，一般形式為（1號頂點(diǎn)2號頂點(diǎn)2個頂點(diǎn)的距離），默認(rèn)指向?yàn)橛?號頂點(diǎn)指向2號頂點(diǎn)。當(dāng)程序接收到對應(yīng)文檔后，會自動解析文本并提取相應(yīng)的信息，并將其轉(zhuǎn)化為設(shè)計的數(shù)據(jù)格式。然后再加載計算模塊，將計算任務(wù)分配給分布式集群中的計算機(jī)。最后，算法會將圖中所有的環(huán)路進(jìn)行輸出。實(shí)驗(yàn)測試了500個點(diǎn)，在5s內(nèi)找出了所有的環(huán)路。