算法
判断链表是否存在环:
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给定一个单链表,已知头结点
- 如何判断链表是否存在环?
- 如何知道环的长度?
- 如何找出环的连接点在哪里?
- 带环链表的长度?
解法:
- 对于问题 1
使用追赶的方法,设定两个指针 show、fast,从头节点开始,每次分别前进 1 步,2步,如存在环则两者必然会相遇,如不存在环,则 fast 遇到 null 退出,并且碰撞点到头节点的距离为环中节点数 n。
- 对于问题 2
记录下问题 1 的碰撞点 p,碰撞点 p 肯定是在环中的,从这个节点触发,一边移动一边计数再次回到这个节点就得到了环中节点数 n。
- 对于问题3
有定理:碰撞点 p 到连接点的距离 = 头节点到连接点的距离,因此分别从碰撞点,头节点相同速度开始走相遇的那个点就是连接点。
定理证明如下:
设头节点到连接点的距离为 x,连接点到碰撞点的距离为 y,碰撞点到连接点的距离为 z,环的长度为 n
- 碰撞点到头节点的距离为 n ,则有 x + y = n
- 又因为环的长度为 n,则有y + z = n
- 由 1、2 可得,碰撞点 p 到连接点的距离 = 头节点到连接点的距离
- 对于问题4
问题 3 中已经求出连接点距离头指针的长度,加上问题 2 中求出的环的长度,二者之和就是带环链表的长度。
两个无环链表是否存在交点:
给定两个无环的链表,判断两者是否有交点
解法:
直接将较小的链表,首尾相连,然后按照第一个问题的去找环,以及环的起点