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判断单向链表中是否存在循环



扩展问题:

判断两个单链表是否相交,如果相交,给出相交的第一个点(两个链表都不存在环)。

比较好的方法有两个:

一、将其中一个链表首尾相连,检测另外一个链表是否存在环,如果存在,则两个链表相交,而检测出来的依赖环入口即为相交的第一个点。

二、如果两个链表相交,那个两个链表从相交点到链表结束都是相同的节点,我们可以先遍历一个链表,直到尾部,再遍历另外一个链表,如果也可以走到同样的结尾点,则两个链表相交。

这时我们记下两个链表length,再遍历一次,长链表节点先出发前进(lengthMax-lengthMin)步,之后两个链表同时前进,每次一步,相遇的第一点即为两个链表相交的第一个点。

//--------------------------------------------------------------------------------------------

 

题目:写个算法,判断在一个单向链表中是否存在循环链表

有个经典的算法就是解决这个问题的,好象是叫快慢法.他的原理是,如果A,B两人从同一地点出发,B的速度大于A,那么如果存在一个环的话,B和A肯定是能再见面的.

bool IsLoop( link* head)
{
   link* s = head; //移动缓慢的指针
   link* f = head; //移动快速的指针
   do
   {
      if( s == NULL ) return (false );
      s = s->next; //一次向前移动一个
     
      if( f== NULL ) return (false );
      f = f->next;
    
      if( f== NULL ) return (false );
      f = f->next; //一次向前移动2个
   }while( f!= s);

   return (f!=NULL);
}

    判断一个链表是否为循环链表, 可以采用步长法。步骤如下:
1。初始化两个指针,p=head,q=head
2。循环遍历链表
    p=p->next;
    q=q->next->next
    如果有 p=q 的时刻,则说明为循环链表
    否则 为非循环链表

这个算法的思想是:可以看做两个在那里跑步, 一个速度快,一个速度慢, 当链表中有个环存在时, 相当于这两个人在围绕一个圈跑步, 那么跑得快的总会在某一时刻追上那个跑得慢的。

函数源代码:
int looplist(list *head)
{
    list *p ,*q;
    if (head == NULL) {
        return 0;
    }
    p = head;
    q = head;
    while ((p->next != NULL) && (q->next != NULL) &&(q->next->next != NULL)) {
        p = p->next;
        q = q->next->next;
        if (p == q) {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

下面的一个算法可以判断出是否有环,并且将循环还可以找出循环的开始节点

Bool IsCircle(LinkList*l)
{   
 LinkList*p1,*p2;
  p1=p2=l;

  while(p2)
  {
     p1=l;
     while(p1!=p2)
     {  
       if(p2->next= =p1)
        return true;
    p1=p1->next;
     }
     if(p2->next= =p2)
        return true;
   p2=p2->next;
   }
 return false;
}

来自http://hi.baidu.com/shineastdh/blog/item/55fa77fafcd93c9058ee9067.html


有一个单链表,其中可能有一个环,也就是某个节点的next指向的是链表中在它之前的节点,这样在链表的尾部形成一环。

问题:

1、如何判断一个链表是不是这类链表?
2、如果链表为存在环,如果找到环的入口点?

解答:

一、判断链表是否存在环,办法为:

设置两个指针(fast, slow),初始值都指向头,slow每次前进一步,fast每次前进二步,如果链表存在环,则fast必定先进入环,而slow后进入环,两个指针必定相遇。(当然,fast先行头到尾部为NULL,则为无环链表)程序如下:

bool IsExitsLoop(slist *head)
{
    slist
*slow = head, *fast = head;

    while ( fast && fast->next )
    {
        slow
= slow->next;
        fast
= fast->next->next;
       
if ( slow == fast ) break;
    }

    return !(fast == NULL || fast->next == NULL);
}


二、找到环的入口点

当fast若与slow相遇时,slow肯定没有走遍历完链表,而fast已经在环内循环了n圈(1<=n)。假设slow走了s步,则fast走了2s步(fast步数还等于s 加上在环上多转的n圈),设环长为r,则:

2s = s + nr
s= nr

设整个链表长L,入口环与相遇点距离为x,起点到环入口点的距离为a。
a + x = nr
a + x = (n – 1)r +r = (n-1)r + L - a
a = (n-1)r + (L – a – x)

(L – a – x)为相遇点到环入口点的距离,由此可知,从链表头到环入口点等于(n-1)循环内环+相遇点到环入口点,于是我们从链表头、与相遇点分别设一个指针,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。程序描述如下:

slist* FindLoopPort(slist *head)
{
    slist
*slow = head, *fast = head;

    while ( fast && fast->next )
    {
        slow
= slow->next;
        fast
= fast->next->next;
       
if ( slow == fast ) break;
    }

    if (fast == NULL || fast->next == NULL)
   
    return NULL;

    slow
= head;
    while (slow != fast)
    {
         slow
= slow->next;
         fast
= fast->next;
    }

    return slow;
}
更多
  • quote 1.shyandsy
  • 很简单 追击问题用在这里 。。。。
    最常规的方法是:用第一个和后面的节点比较,再用第二个节点和后面的节点比较。。。。。拿第N个节点和后面比较
  • 2008-10-26 22:45:09
  • quote 2.zhizihua
  • 很简单 追击问题用在这里 。。。。
    最常规的方法是:用第一个和后面的节点比较,再用第二个节点和后面的节点比较。。。。。拿第N个节点和后面比较

    这种方法当然是不会有问题的,但是 时间复杂度 要比上面的大哦
  • 2008-11-9 9:23:01

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