17_7_15：判断链表是否有环+求环的长度+求环的入口。设计不能被继承的类，只能堆/栈上创建对象的类

1.【基础题】–判断链表是否带环？若带环求环的长度？若带环求环的入口点？并计算以上每个问题的时间复杂度？

2.【附加题】–1.设计一个类不能被继承 2.设计一个类只能在堆上创建对象。 3.设计一个类只能在栈上创建对象。 ps：以上三个问题是类似的。

**

1，基础题

**
这个三个问题，都是处理单链表中存在环的情况。难度依次递增。

（1）判断链表是否带环。
思路：定义两个指针：快指针与满指针
快指针fast，每次走走两步。
慢指针slow，每次走一步。
如果链表有环，则，快慢指针终有碰撞重合的机会。
如果没环，则快指针，终会指向NULL。
注意：返回碰撞点。

PNode Is_Has_Ring(PNode pHead){    //此时，pHead是否为空，都在逻辑判断之内处理    PNode pFast = pHead;    PNode pSlot = pHead;    while (pFast && pFast->_pNext)    {        pFast = pFast->_pNext->_pNext;        pSlot = pSlot->_pNext;        if (pFast == pSlot) //两个节点相等时退出            break;    }    //判断链表是是否环，有环，则pFast及pFast->_pNext不会为空    if (pFast != pSlow)        return NULL;    return pFast;}

（2）求单链表中环的长度
思路：首先获取碰撞点的位置。然后，快慢指针再次走，直到再次重合时慢指针所走的步长即使环长度。

int Get_Length_Of_Ring(PNode pHead){    PNode pFast = Is_Has_Ring(pHead);    PNode pSlot = pFast;    int length = 0;    if (NULL == pFast) //链表不带环        return 0;    //快慢指针再次相遇时，慢指针的步长，表示环的长度。    do     {        pFast = pFast->_pNext->_pNext;        pSlot = pSlot->_pNext;        ++length;    } while (pFast != pSlot);    return length;}

（3）求单链表中环的入口点
思路：
//头结点到入口点的长度设为：X
//环的长度设为R
//碰撞点到入口的长度设为：R1
//通过计算，可以推到出存在某一个n（n为非负整数），使得：X = nR + R1.
//所以，头结点和碰撞点同时出发， 最终会在入口点相遇。

PNode Get_Entrance_Of_Ring(PNode pHead){    PNode pColl = Is_Has_Ring(pHead); //获取碰撞点    if (NULL == pColl) //链表不带环        return NULL;    while (pColl != pHead)    {        pColl = pColl->_pNext;        pHead = pHead->_pNext;    }    return pColl;}

关于上述算法的时间复杂度，在获取碰撞点算法的时间复杂度上，留下疑问，希望有人能够回答我，谢谢了。

**

2，附加题

**
（1）该类不能被继承:
思路：不能被继承，可以看作是，在继承的类中，无法使用子类的东西。
相当于他的子类无法调用父类的构造函数，或者无法调用父类的析构函数。
所以，可以将父类的构造函数或析构函数，声明为私有的即可。

class Test1_Base{private:    Test1_Base() //这里是将构造函数设置为私有的    {        cout << "Test1_Base constructor function" << endl;    }public:     ~Test1_Base()  //还可以将析构函数声明为私有的    {        cout << "Test1_Base destructor function" << endl;    }};

此时，如果有类来继承该类，则在编译器期间就会报错，因为在子类没有权限去调用父类的构造函数或析构函数。
（2）该类只能在堆上创建对象

C++有两种方式创建一个类对象：
一种是静态创建，在栈上创建。如 A a;
一种是动态创建，在堆上创建，如 A* pa = new A;
两者的区别在于：
a，创建对象时，静态创建通过栈顶指针的偏移，留出一片空间，调用类的构造函数直接初始化这篇空间；而动态创建，则是分两步，先调用operator new函数在堆上寻找一块空间，然后调用类的构造函数初始化这快空间。
b，在销毁对象时，栈上的对象，由编译器自动调用析构函数，来释放资源。
而堆上的对象，必须有用户自已通过delete来释放资源。这一过程也分为两步。先调用类的析构函数，然后调用operator delete函数来释放资源。

通过以上分析。
要使得一个类只能在堆上创建对象，就必须使得编译器无法在栈上创建空间，或者无法释放资源，如果将构造函数设置为私有的，则也无法在堆上创建对象。如果将析构函数设置为私有的，则也无法直接在堆上释放资源。但是，我们可以通过新添一个资源释放函数Destroy函数封装delete操作，来避免delete权限不够的情况。（不鞥通过新添一个init函数封装new，因为调用init函数前提是类对象已经存在）

class Test2{public:    void Destroy()    {        delete this;    }private:    ~Test2()    {}};

（3）该类只能在栈上创建对象
能在栈上分配空间：可将 T:: operator new 全部私有，因为要在堆上分配空间，需要用到new来实现，当把new私有化，就不能调用new T()这样的语句，这样可以达到只能在栈上来分配空间了。

class Test3{private:    void* operator new(size_t size);};