如何判断链表中是否有环

来源:互联网 发布:淘宝怎么快速上传宝贝 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 02:04

1.如何判断是否有环?如果有两个头结点指针,一个走的快,一个走的慢,那么若干步以后,快的指针总会超过慢的指针一圈。


2.如何计算环的长度?第一次相遇(超一圈)时开始计数,第二次相遇时停止计数。

3.如何判断环的入口点:碰撞点p到连接点的距离=头指针到连接点的距离,因此,分别从碰撞点、头指针开始走,相遇的那个点就是连接点。

为什么呢?需要一个简单的计算过程:
(1)当fast与slow相遇时,show肯定没有走完链表,而fast已经在还里走了n(n>= 1)圈。假设slow走了s步,那么fast走了2s步。fast的步数还等于s走的加上环里转的n圈,所以有:
2s = s + nr。因此,s = nr。
(2)设整个链表长为L,入口据相遇点X,起点到入口的距离为a。因为slow指针并没有走完一圈,所以:
a + x = s,带入第一步的结果,有:a + x = nr = (n-1)r + r = (n-1)r + L - a;即:
a = (n-1)r + L -a -x;
这说明:从头结点到入口的距离,等于转了(n-1)圈以后,相遇点到入口的距离。因此,我们可以在链表头、相遇点各设一个指针,每次各走一步,两个指针必定相遇,且相遇第一点为环入口点。

也许大家有一个问题,就是为什么“当fast与slow相遇时,show肯定没有走完链表”。这个问题比较坑,我也没有找到很好的证明。不过大家自己画几个试试,会发现的确是这样。

4.如何判断两个链表(不带环)是否相交?将其中的一个链表首尾相连,然后判断另一个链表是否带环即可。这个比较简单,程序就省略了。

#include <stdio.h>typedef struct Node{int val;Node *next;}Node,*pNode;//判断是否有环bool isLoop(pNode pHead){pNode fast = pHead;pNode slow = pHead;//如果无环,则fast先走到终点//当链表长度为奇数时,fast->Next为空//当链表长度为偶数时,fast为空while( fast != NULL && fast->next != NULL){fast = fast->next->next;slow = slow->next;//如果有环,则fast会超过slow一圈if(fast == slow){break;}}if(fast == NULL || fast->next == NULL  )return false;elsereturn true;}//计算环的长度int loopLength(pNode pHead){if(isLoop(pHead) == false)return 0;pNode fast = pHead;pNode slow = pHead;int length = 0;bool begin = false;bool agian = false;while( fast != NULL && fast->next != NULL){fast = fast->next->next;slow = slow->next;//超两圈后停止计数,挑出循环if(fast == slow && agian == true)break;//超一圈后开始计数if(fast == slow && agian == false){begin = true;agian = true;}//计数if(begin == true)++length;}return length;}//求出环的入口点Node* findLoopEntrance(pNode pHead){pNode fast = pHead;pNode slow = pHead;while( fast != NULL && fast->next != NULL){fast = fast->next->next;slow = slow->next;//如果有环,则fast会超过slow一圈if(fast == slow){break;}}if(fast == NULL || fast->next == NULL)return NULL;slow = pHead;while(slow != fast){slow = slow->next;fast = fast->next;}return slow;}

参考并感谢:http://blog.csdn.net/thefutureisour/article/details/8174313

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