首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布
社区首页 >专栏 >数据结构--链表--单链表中环的检测,环的入口,环的长度的计算

数据结构--链表--单链表中环的检测,环的入口,环的长度的计算

作者头像
Michael阿明
发布2021-02-20 10:25:30
发布2021-02-20 10:25:30
6750
举报

就如数字6一样的单链表结构,如何检测是否有6下部的○呢,并且求交叉点位置

思路

  1. 使用快慢指针(一个一次走2步,一个走1步),若快慢指针第一次相遇,则有环 慢指针路程 s = a + b s = a+b s=a+b 快指针路程 2 s = a + b + n ∗ R 2s = a+b+n*R 2s=a+b+n∗R s = n ∗ R s = n*R s=n∗R 链表的长度 L = a + b + c = n ∗ R + c L = a+b+c = n*R+c L=a+b+c=n∗R+c 又 L = a + R L = a + R L=a+R 则 n ∗ R + c = a + R ⇒ ( n − 1 ) ∗ R + c = a n*R+c = a+R \Rightarrow (n-1)*R+c = a n∗R+c=a+R⇒(n−1)∗R+c=a 意味着从head开始走到入口 a a a 步 == 从第一次相遇点走 n − 1 n-1 n−1 圈 + 再走 c c c 步
  2. 由上可以使快慢指针第一次到达相遇点时,使慢指针回到head,快指针仍在相遇点,然后两人步伐一致,最后会在入口相见。

C++代码实现:

完整代码见:https://github.com/hitskyer/course/tree/master/dataAlgorithm/chenmingming/linkedList

类实现函数

代码语言:javascript
复制
bool SingleList::hasLoop()
{
    bool loop = false;
    ListNode fast = m_pHead, slow = m_pHead;
    ListNode posMeet = m_pHead, ringEntrance = m_pHead;//环的可能的入口应初始化成head
    if(m_pHead == NULL)
    {
        loop = false;
        std::cout << "list has no loop!" << std::endl;
    }
    else
    {
        while(fast && fast->pNext)
        {
            fast = fast->pNext->pNext;
            slow = slow->pNext;
            if(fast == slow)
            {
                loop = true;
                posMeet = fast; //第一次相遇的地方
                break;
            }
        }
        slow = m_pHead; 
        //接着让慢指针回到表头(这里是关键),继续一起同步前行,第二次相遇的地方为环的入口
        while(slow != fast)
        {
            slow = slow->pNext;
            fast = fast->pNext;
            if(fast == slow)
                ringEntrance = fast;
        }
        size_t lenOf_headToEntrance = howManyNode(m_pHead,ringEntrance);
        size_t ringLen_1 = howManyNode(ringEntrance->pNext, ringEntrance);
        std::cout << "len of head to ring entrance is " << lenOf_headToEntrance << std::endl;
        std::cout << "entrance Node is " << ringEntrance->data << std::endl;
        std::cout << "len of ring is " << ringLen_1 + 1 << std::endl;
        std::cout << "len of List is " << lenOf_headToEntrance + ringLen_1 + 1 << std::endl;
    }
    return loop;
}

size_t SingleList::howManyNode(ListNode ps, ListNode pe)	
	//计算两个指针之间有多少个节点(不包含第二个参数处的节点)
{
    size_t count = 0;
    while(ps != pe)
    {
        ps = ps->pNext;
        ++count;
    }
    return count;
}

singleListIsLoop.cpp主函数

代码语言:javascript
复制
//
// Created by mingm on 2019/3/24.
//检查单链表中是否存在环,求环的长度,链表长度,及环的入口
#include <iostream>
#include <time.h>
#include <cstdlib>
#include "./homework/singleList.cpp"
using namespace std;
int main()
{
    srand((unsigned)time(NULL));    //用时间随机数种子
    size_t len = 10;       //测试链表最大长度
    for(size_t j = 1; j < len; ++j)
    {
        SingleList intList;
        for(size_t i = 0; i < j; ++i)
        {
            intList.AddTail(rand()%100);    //添加随机数到链表
        }
        cout << "no loop list: " << endl;
        intList.PrintList();    //排序前链表打印
        size_t n = rand()%(intList.GetLength());    //0-链表减1的随机数
        ListNode randNode = intList.GetHeadNode();
        for(size_t i = 0; i != n; ++i)
        {
            randNode = randNode->pNext;     //链表的一个随机节点
        }
        ListNode originTail = intList.GetTailNode();
        originTail->pNext = randNode;    //尾节点接入链表中的随机位置形成环
        intList.hasLoop();  //调用环检测函数
        originTail->pNext = NULL;   //断开环,让链表能够按照单链表析构函数析构!!!!!!!
        std::cout << "getListLength() is " << intList.GetLength() << std::endl;
        std::cout << "-----------------------------------------" << std::endl;
    }
    return 0;
}

Valgrind检测结果

从链表长度1开始测试到9,测试结果均正确!

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2019/03/26 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 思路
  • C++代码实现:
    • 类实现函数
    • singleListIsLoop.cpp主函数
  • Valgrind检测结果
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档