1.判斷鏈表是否有環:
bool hasCycle(ListNode *head) {
if(head==nullptr)
return false;
ListNode *slow=head;
ListNode *fast=head;
while(fast && fast->next){
slow=slow->next;
fast=fast->next->next;
if(fast && slow==fast)
return true;
}
return false;
}
或者
while(fast!=slow){
if(fast.next!=nullptr && fast.next.next!=nullptr){
fast=fast->next->next;
slow=slow->next;
}else{
//沒有環,返回
return NULL;
}
2
.統計環中元素個數
看下面推導過程可知,黑色部分長度等於橙色部分長度,因此從起點走到相遇點的長度就是環的長度。
// 得到環中的節點個數
int nodesInLoop=1;
ListNode p1=meetingNode;
while(p1.next!=meetingNode){
p1=p1.next;
++nodesInLoop;
}
3.求出環的入口節點
假設x爲環前面的路程(黑色路程),a爲環入口到相遇點的路程(藍色路程,假設順時針走), c爲環的長度(藍色+橙色路程)
當快慢指針相遇的時候:
此時慢指針走的路程爲Sslow = x + m * c + a
快指針走的路程爲Sfast = x + n * c + a
2 Sslow = Sfast
2 * ( x + m*c + a ) = (x + n *c + a)
從而可以推導出:
x = (n - 2 * m )*c - a
= (n - 2 *m -1 )*c + c - a
即環前面的路程 = 數個環的長度(爲可能爲0) + c - a
什麼是c - a?這是相遇點後,環後面部分的路程。(橙色路程)
所以,我們可以讓一個指針從起點A開始走,讓一個指針從相遇點B開始繼續往後走,
2個指針速度一樣,那麼,當從原點的指針走到環入口點的時候(此時剛好走了x)
從相遇點開始走的那個指針也一定剛好到達環入口點。
所以2者會相遇,且恰好相遇在環的入口點。
最後,判斷是否有環,且找環的算法複雜度爲:
時間複雜度:O(n)
空間複雜度:O(1)
public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead){
///
if(pHead==null|| pHead.next==null|| pHead.next.next==null)return null;
ListNode fast=pHead.next.next;
ListNode slow=pHead.next;
/////先判斷有沒有環
while(fast!=slow){
if(fast.next!=null&& fast.next.next!=null){
fast=fast.next.next;
slow=slow.next;
}else{
//沒有環,返回
return null;
}
}
//循環出來的話就是有環,且此時fast==slow.
fast=pHead;
while(fast!=slow){
fast=fast.next;
slow=slow.next;
}
return slow;
}