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如何判断链表是否有环和

如何判断链表是否有环和

作者: 是一动不动的friend | 来源:发表于2017-11-06 19:36 被阅读21次

    1.如何判断单链表是否有环?

    分析:环的情况分为两种。 image.png
    image.png

    第一种是尾节点指向头节点;第二种是尾节点指向链表中的某一个节点

    解法一:追及法,设置两个指针一个是slow另一个是fast。slow一次走一个节点,fast一次走两个节点,这样一来当fast追上slow时也就是fast和slow重合时就说明链表中有环。
    解法二:哈希法,维护一个哈希表,接着遍历链表将元素或每个节点的地址存入哈希表中,如果出现重复就代表链表有环。
    第一种解法时间复杂度高但是不需要额外的内存空间,第二种方法时间复杂度低但是需要额外空间来储存哈希表。

    2.计算环的长度:
    解法一之后,slow和fast的碰撞点开始,继续走,slow一次走一步,fast一次走两步,第二次碰撞时所经过的操作数就是环的长度。

    3.计算环的入口点:
    解法一之后,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。

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