面试题解(1):单向链表相关

从网上收集来的一些面试题和解题思路，加以整理，供参考。

问题0. 一个单向链表，请设计算法判断该链表中有没有环？
思路1：声明一个指向链首的指针和一个足够大的int数组(或hash表，用于保存地址)，逐个节点地遍历链表；遍历过程中，先判断该节点的地址是否已经在数组中存在了，如果不存在，则将该地址加入数组并让指针指向下一个节点；如果存在，则证明链表中有环。这种方法需要用数组来保存地址，并反复遍历该数组，效率很低，伪代码如下：

 1 Node  *  ptr  =  head; // 链首
 2 int  i[ 100000 ];
 3 int  len = 0 ;
 4 while (ptr  !=   null )
 5 {
 6    int address = ptr;
 7    if(address already in i)
 8    {
 9        print '链表中存在环';
10    exit();
11    }
12    i[len] = ptr;
13    ptr = ptr->next;
14}
15 print  ' 链表中没有环 '
16 exit();

思路2：如果链表中有环的话，则整个链表呈6、9、或0字形；可以声明两个指向链首的指针，其中一个指针每次移动一个节点，另一个指针每次移动两个节点，如果两个指针指向同一个节点，则表示链表中存在环(类似与小学数学中的 追击问题=_=)，否则不存在环。伪代码如下：

 1 Node  *  ptr1  =  head;
 2 Node  *  ptr2  =  head;
 3 if (ptr1  !=   null )
 4     ptr1  =  ptr1 -> next;
 5 if (ptr1  ==  ptr2) // 考虑链表中只有一个元素，且构成一个环的情况
 6 {
 7    print '链表中存在环';
 8    exit();
 9}
10 ptr2  =  ptr2 -> next -> next; // 或者ptr1->next;
11 while ( true )
12 {
13    if(ptr1==null || ptr2==null)
14    {
15        print '链表中没有环';
16        break;
17    }
18    if(ptr1==ptr2)
19    {
20        print '链表中存在环';
21        break;
22    }
23    ptr1 = ptr1->next;
24    if(ptr2->next != null)
25        ptr2 = ptr2->next->next;
26}
27 exit();

问题1. 两个单向链表，有可能交叉，请设计算法判断是否交叉，如果交叉，返回交叉点！
思路：两个单向链表交叉，则呈“Y”字型(存在环的话比较复杂，这里暂不考虑的存在环的情况)，且链首在“Y”字形的上面分叉部分。于是可以先找到p1，p2的最后一个节点(各自遍历)，同时记录节点数量a，b；然后判断最后一个节点是否相同，如果不相同则没相交；如果相同，则从一个节点和|a-b|+1个节点开始比较看是否相等，不相等都寻找下一个节点直到找到交叉点。伪代码如下：

int  count1  =   0 ;
int  count2  =   0 ;
Node  *  ptr1  =  head1;
Node  *  tail1  =   null ;
Node  *  ptr2  =  head2;
Node  *  tail2  =   null ;

while (ptr1 != null )
{
    tail1 = ptr1;
    ptr1 = ptr1 -> Next;
    count1++;
}
while (ptr2 != null )
{
    tail2 = ptr2;
    ptr2 = ptr2 -> Next;
    count1++;
}
if (tail1  !=  tail2)
{
    print '两个链表没有交叉';
    exit();
}
ptr1  =  count1 >= count2  ?  head2 : head1;
ptr2  =  count1 >= count2  ?  head1 : head2;
int  count  =   0 ;
int  len  =   | count1 - count2 |+ 1 ;
while (ptr2 != null )
{    
    count++;
    if(count== len)
        break;
    ptr2 = ptr2->Next;
}
while (ptr2 != null )
{
    if(ptr2 != ptr1)
    {
        ptr2 = ptr2->Next;
        ptr1 = ptr1->Next;
    }
    else
    {
        print '交叉点';
        exit();
    }      
}

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