参考链接:数据结构面试 之 单链表是否有环及环入口点 附有最详细明了的图解 - 简书 https://www.jianshu.com/p/ef71e04241e4
判断单向列表是否包括环,若包含,环入口的节点计算 python实现 - 鲸落丶 - 博客园 https://www.cnblogs.com/kunpengv5/p/7784791.html
判断链表是否有环以及环的入口点(转载) - 天马行空 - ITeye博客 http://superwind.iteye.com/blog/706887
问题:
1、如何判断一个链表是否有环?
2、如果链表为存在环,如果找到环的入口点?
如果链表有环,那么在遍历链表时则会陷入死循环,利用这个特征,我们可以设计这样的算法。
我们假定链表头到环入口的距离是len,环入口到slow和fast交汇点的距离为x,环的长度为R。slow和fast第一次交汇时,设slow走的长度为:d = len + x,而fast走的长度为:2d = len + nR + x,(n >= 1),从而我们可以得知:2len + 2x = len + nR + x,即len = nR - x,(n >= 1),于是我们可以得到这样的算法。
inter指针在遍历过程中可能多次(n >= 1)经过环入口节点,但当cur指针第一次达到入口节点时,inter指针此时必然也指向入口节点。
python 代码:
class Node(): #定义一个Node类,构造两个属性,一个是item节点值,一个是节点的下一个指向
def __init__(self,item=None):
self.item = item
self.next = None
def findbeginofloop(head):#判断是否为环结构并且查找环结构的入口节点
slowPtr = head #将头节点赋予slowPtr
fastPtr = head #将头节点赋予fastPtr
loopExist =False #默认环不存在,为False
if head == None: #如果头节点就是空的,那肯定就不存在环结构
return False
while fastPtr.next != None and fastPtr.next.next != None: #fastPtr的下一个节点和下下个节点都不为空
slowPtr = slowPtr.next #slowPtr每次移动一个节点
fastPtr = fastPtr.next.next #fastPtr每次移动两个节点
if slowPtr == fastPtr : #当fastPtr和slowPtr的节点相同时,也就是两个指针相遇了
loopExist = True
print("存在环结构")
break
if loopExist == True:
slowPtr = head
while slowPtr != fastPtr:
fastPtr = fastPtr.next
slowPtr = slowPtr.next
return slowPtr
print("不是环结构")
return False
if __name__ == "__main__":
node1 = Node(1)
node2 = Node(2)
node3 = Node(3)
node4 = Node(4)
node5 = Node(5)
node1.next = node2
node2.next = node3
node3.next = node4
node4.next = node5
node5.next = node2
print(findbeginofloop(node1).item)
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode * detectCycle(ListNode * head) {
if (NULL == head) return NULL;
ListNode * fast = head;
ListNode * slow = head;
while (1)
{
fast = fast->next ? fast->next : NULL;
if (NULL == fast) break;
fast = fast->next ? fast->next : NULL;
if (NULL == fast) break;
slow = slow->next;
if (slow == fast) break;
}
if (NULL == fast) return NULL;
ListNode * cur = head;
ListNode * inter = slow;
while (cur != inter)
{
cur = cur->next;
inter = inter->next;
}
return cur;
}
};
扩展问题:
判断两个单链表是否相交,如果相交,给出相交的第一个点(两个链表都不存在环)。
比较好的方法有两个:
思路1:暴力思路,n方复杂度。对两个链表分别进行遍历,找到相同的节点即可O(n*m),空间复杂度为O(1)。
思路2:将其中一个链表首尾相连,检测另外一个链表是否存在环,如果存在,则两个链表相交,而检测出来的依赖环入口即为相交的第一个点。
思路3:使用哈希表,即python中的字典。先遍历一个链表,并将链表内容放入字典。再遍历另外一个链表,看遍历到的位置是否存在于字典中,存在则返回当前结点。若遍历结束仍不存在则返回空。检索复杂度为O(m+n),空间复杂度O(m+n)
思路4:先分别计算两个链表的长度。先读较长的链表,读到两个链表等长的时候再同时读两个链表,并判断两个链表遍历到的当前节点是否相同。检索复杂度为O(m+n),空间复杂度为O(1)
参考链接:LeetCode--Intersection of Two Linked Lists (两个链表的交点)Python - 诚实的小小乐 - CSDN博客 https://blog.csdn.net/xiaoxiaoley/article/details/78687405
思路5:将两个链表分别转换为两个列表,从列表的尾部开始对比两个列表的节点是否相等,并进行相应操作,时间复杂度O(n),额外申请空间O(n)
Python实现"相交链表"的三种方法 - qiubingcsdn的博客 - CSDN博客 https://blog.csdn.net/qiubingcsdn/article/details/82619768