单链表判环及环入口

最新推荐文章于 2024-10-06 21:28:54 发布

D_4_Y_

最新推荐文章于 2024-10-06 21:28:54 发布

阅读量311

点赞数 1

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏：数据结构

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/D_4_Y_/article/details/89287787

数据结构专栏收录该内容

9 篇文章

订阅专栏

本文介绍了如何判断单链表中是否存在环，以及如何找到环的入口。通过设置快慢指针，当快指针与慢指针相遇时可确认链表有环。对于环入口的寻找，利用相遇点与环的关系推导出环入口的位置。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.判断单链表内是否有环？

设置两个指针，一个快指针，一个慢指针，起初都指向头结点
让快指针一次走两步，满指针一次走一步，如果链表内有环的话，经过一定次数后，快慢指针会相遇，则证明链表内有环（可参照下图例子）

struct ListNode
{
   int val;
   ListNode* next;
}
class Solution{
public:
    bool hasCycle(ListNode* head){
           if(head==NULL)
                 return NULL;
            ListNode* slow=head;
            ListNode* fast=head;
            while(fast->next!=NULL&&fast->next->next!=NULL)
            {
                 fast=fast->next->next;
                 slow=slow->next;
                 if(slow==fast)
                 {
                    return true;
                    break;
                  }
            }
            return NULL;
    }
 };

2.找环入口问题

首先判断链表是否有环
如果有环则开始找环的入口
创建两个指针，一个快指针，一个慢指针，都指向头结点，快指针一次走两步，慢指针一次走一步，因此可以得出快指针所走的步数是慢指针的两倍（下图简单画出）
假设A为环的入口，B为快慢指针第一次相遇的位置，a为到环入口的距离，b为入环口到相遇位置的距离，c为剩余的距离
当快慢指针第一次相遇时，慢指针所走的距离应该为(a+b),快指针走的距离应该为(a+b+c+b);上面我们知道了快指针是慢指针所走长度的两步，因此2*(a+b)=(a+b+c+b),由此可得c=a;
慢指针继续走，再创建一个指针从头开始走，当它们第一次相遇时，此时的位置就是环的入口

struct ListNode
{
  int val;
  ListNode* next;
}
class Solution
{
  public:
      ListNode *detectCycle(ListNode* head){
         if(head==NULL)
             return NULL;
         ListNode* fast=head;
         ListNode* slow=head;
         bool hascycle=false;
         while(fast->next!=NULL&&fast->next->next!=NULL)   //判断是否有环
        {
            fast=fast->next->next;
            slow=slow->next;
            if(slow==fast)
            {
                hascycle=true;
                break;
            }
        }
        if(hascycle)                    //找到入环节点
        {
            ListNode* p=head;
            while(p!=slow)
            {
                p=p->next;
                slow=slow->next;
            }
            return p;
        }
        else
            return NULL;
        
    }
};