怎样才能检测到链表中循环

《C专家编程》附录A.2

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算法实现：使用快慢指针，检测单链表是否存在循环2011-08-15 21:02:31

分类： C/C++

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今天的题目是检查单链表是否存在循环。对于初学者来说，要解决这个问题，最可能采取的方法就是使用两个循环。当外层循环步进一个节点时，内层循环就遍历外层循环节点之后的所有节点，然后比较内外循环的两个节点。若有节点地址相等，则表明该单链表有循环，反之则不存在循环。这种方法无疑效率比较低。

今天给大家介绍一个经典的方法，通过快慢指针来检查单链表是否存在循环。其思路很简单，大家可以想一下上体育课长跑的情景。当同学们绕着操场跑步的时候，速度快的同学会遥遥领先，最后甚至会超越其它同学一圈乃至n圈——这是绕圈跑。那么如果不是绕圈跑呢？速度快的同学则会一直领先直到终点，不会再次碰到后面的速度慢同学——不考虑地球是圆的这种情况O(∩_∩)O哈！

快慢指针的设计思想也是这样。快指针每次步进多个节点——这个视情况而定，慢指针每次只步进一个节点。那么如果该链表存在循环的话，快指针一定会再次碰到慢指针，反之则不存在循环。

下面上代码

1. 1. struct list_node {
      
   2.     struct list_node *next;
      
   3.     void *data;
      
   4. };
      
   5. 
      
   6. #define FALSE 0
      
   7. #define TRUE  1
      
   8. typedef unsigned char bool;
      
   9. 
      
   10. bool is_list_exist_loop(struct list_node *head)
       
   11. {
       
   12. /*
   13. 快指针步进长度，之前我认为可以为其它值，但是从Bean_lee的回复中知道，不能为超过循环节点个数的值。
   14. 当超过循环节点个数时，而慢结点还未步入这个循环时，快节点会一直在循环中步进直至慢节点也步入这个循环。
   15. */
   16. #define FAST_POINT_STEP        2
       
   17. 
       
   18.     if (!head) returnFALSE;
       
   19. 
       
   20.     struct list_node *fast,*slow;
       
   21.     unsigned int i;
       
      
        /* 快慢指针都处于同一起跑线，即头指针位置 */
   1.     fast = slow = head;
      
   2. 
      
   3.     while (fast){
      
            /* 快指针步进 */
   1.         for (i= 0; i< FAST_POINT_STEP;++i){
      
   2.             fast = fast->next;
   3.             if (fast== slow){
      
   4.                 /* 又碰到了慢指针，循环存在 */
   5.                 return TRUE;
      
   6.             }
      
   7.             else if(!fast){
      
   8.                 /* 快指针跑到头了，循环不存在 */
   9.                 return FALSE;
      
   10.             }
       
   11.         }
       
     
            /* 慢指针步进 */
   1.         slow = slow->next;
      
   2.     }
      
   3. 
      
   4.     return FALSE;
      
   5. }

仍然是抛砖引玉，大家还有什么经典的方法来解决这个问题呢？