El código no funciona completamente correctamente. ¿Podría explicar mis errores?

Estabas bastante cerca. El principal problema es que la palabra clave return delante de las llamadas recursivas finaliza el bucle for y toda la función f de forma prematura. Esto hará que visite solo los nodos en la primera rama posible, no todos.

El otro problema es que branches pueden estar vacías al final de la función, pero aún accede a [0][0] . En su lugar, devuelva la matriz completa de f y acceda a la primera tupla en getResult .

Estas dos pequeñas correcciones ya hacen que la función funcione ¹ :

 function getResult(connections) { return f(connections.findIndex(e => e === -1), connections, 0, [])[0][0]; } function f(index, cnx, counter, branches) { counter++; for (let i = 0; i < cnx.length; i++) { if (cnx[i] === index) { branches.push([i, counter]); f(i, cnx, counter, branches); } } return branches.sort((a, b) => b[1] - a[1]); } console.log(getResult([1, 2, -1])); // expected 0 console.log(getResult([1, -1, 1, 2])); // expected 3 console.log(getResult([2, 1, -1])); // expected 0 console.log(getResult([3, 4, 1, -1, 3])); // expected 2 console.log(getResult([1, 0, -1, 2])); // expected 3 console.log(getResult([3, 2, 1, -1])); // expected 0 console.log(getResult([2, 2, 1, 5, 3, -1, 4, 5, 2, 3])); // expected 6

Mejoras adicionales serían hacer también la ordenación solo una vez al final en getResult , y comenzar la búsqueda directamente con f(-1, connections, 0, []); en lugar de usar findIndex .

¿Es posible resolver el problema mediante una función con solo un argumento original? No sé cómo hacerlo, así que decidí devolver otra función con varios argumentos que me permitan hacer una solución recursiva.

Introducir una función auxiliar es una solución totalmente apropiada, ¡este enfoque es bueno!

Si bien siempre es posible escribir un esquema recursivo como un bucle con una pila explícita, eso suele ser difícil de manejar e incomprensible. Con el enfoque DFS que eligió, una función recursiva es la forma más fácil y limpia de escribirla.

Si no desea crear una variable global adicional, incluso puede declarar su función auxiliar dentro getResult . Esto también permite acceder a las connections directamente desde el ámbito superior, en lugar de pasarlo como un parámetro de función. Lo mismo se puede hacer con la variable branches :

 function getResult(connections) { const branches = []; function f(index, distance) { branches.push([index, distance]); for (let i = 0; i < connections.length; i++) { if (connections[i] === index) { f(i, distance+1); } } } f(-1, 0); branches.sort((a, b) => b[1] - a[1]); return branches[0][0]; } console.log(getResult([1, 2, -1])); // expected 0 console.log(getResult([1, -1, 1, 2])); // expected 3 console.log(getResult([2, 1, -1])); // expected 0 console.log(getResult([3, 4, 1, -1, 3])); // expected 2 console.log(getResult([1, 0, -1, 2])); // expected 3 console.log(getResult([3, 2, 1, -1])); // expected 0 console.log(getResult([2, 2, 1, 5, 3, -1, 4, 5, 2, 3])); // expected 6

En cuanto a otras alternativas y optimizaciones:

• podría usar un BFS iterativo con una cola. Tenga en cuenta que aunque su formato de entrada generalmente es un gráfico, se garantiza que el componente conectado que atravesará será un árbol con raíz en -1 , con cada nodo secundario apuntando a su padre, nunca formando un círculo (ya que no hay ningún nodo -1 que apunta a cualquier parte).
• en lugar de mantener todas las "ramas" (índices de nodo con su distancia) en una lista, mantenga solo la que tiene la distancia máxima que encontró hasta ahora.
• en lugar de iterar repetidamente la matriz de connections para encontrar elementos secundarios de un nodo (el i s está haciendo referencia al index actual), cree una estructura de árbol real en una sola iteración de las connections , luego recorra ese árbol para encontrar la rama más profunda.