今天面试被问住了,很惭愧啊,回来上网查了一下思路。自己写了点程序。
1.如何判断是否有环?如果有两个头结点指针,一个走的快,一个走的慢,那么若干步以后,快的指针总会超过慢的指针一圈。
2.如何计算环的长度?第一次相遇(超一圈)时开始计数,第二次相遇时停止计数。
3.如何判断环的入口点:碰撞点p到连接点的距离=头指针到连接点的距离,因此,分别从碰撞点、头指针开始走,相遇的那个点就是连接点。
为什么呢?需要一个简单的计算过程:
(1)当fast与slow相遇时,show肯定没有走完链表,而fast已经在还里走了n(n>= 1)圈。假设slow走了s步,那么fast走了2s步。fast的步数还等于s走的加上环里转的n圈,所以有: 2s = s + nr。因此,s = nr。 (2)设整个链表长为L,入口据相遇点X,起点到入口的距离为a。因为slow指针并没有走完一圈,所以: a + x = s,带入第一步的结果,有:a + x = nr = (n-1)r + r = (n-1)r + L - a;即: a = (n-1)r + L -a -x; 这说明:从头结点到入口的距离,等于转了(n-1)圈以后,相遇点到入口的距离。因此,我们可以在链表头、相遇点各设一个指针,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。也许大家有一个问题,就是为什么“当fast与slow相遇时,show肯定没有走完链表”。这个问题比较坑,我也没有找到很好的证明。不过大家自己画几个试试,会发现的确是这样。
4.如何判断两个链表(不带环)是否相交?将其中的一个链表首尾相连,然后判断另一个链表是否带环即可。这个比较简单,程序就省略了。
两个链表相交,那么他们一定有着相同的尾结点。因此实现思路:分别遍历了两个链表,记录他们的尾结点,如果他们的尾结点相同,那么这两个链表相交,否则不相交。(下图清晰直观)
如果判断两个单链表有交?第一个交点在哪里?
这个问题画出图,就可以很容易转化为前面的题目。
将其中一个链表中的尾节点与头节点联系起来,则很容发现问题转化为问题3,求有环的链表的第一个在环里的节点。
- #include <stdio.h>
- typedef struct Node
- {
- int val;
- Node *next;
- }Node,*pNode;
- //判断是否有环
- bool isLoop(pNode pHead)
- {
- pNode fast = pHead;
- pNode slow = pHead;
- //如果无环,则fast先走到终点
- //当链表长度为奇数时,fast->Next为空
- //当链表长度为偶数时,fast为空
- while( fast != NULL && fast->next != NULL)
- {
- fast = fast->next->next;
- slow = slow->next;
- //如果有环,则fast会超过slow一圈
- if(fast == slow)
- {
- break;
- }
- }
- if(fast == NULL || fast->next == NULL )
- return false;
- else
- return true;
- }
- //计算环的长度
- int loopLength(pNode pHead)
- {
- if(isLoop(pHead) == false)
- return 0;
- pNode fast = pHead;
- pNode slow = pHead;
- int length = 0;
- bool begin = false;
- bool agian = false;
- while( fast != NULL && fast->next != NULL)
- {
- fast = fast->next->next;
- slow = slow->next;
- //超两圈后停止计数,挑出循环
- if(fast == slow && agian == true)
- break;
- //超一圈后开始计数
- if(fast == slow && agian == false)
- {
- begin = true;
- agian = true;
- }
- //计数
- if(begin == true)
- ++length;
- }
- return length;
- }
- //求出环的入口点
- Node* findLoopEntrance(pNode pHead)
- {
- pNode fast = pHead;
- pNode slow = pHead;
- while( fast != NULL && fast->next != NULL)
- {
- fast = fast->next->next;
- slow = slow->next;
- //如果有环,则fast会超过slow一圈
- if(fast == slow)
- {
- break;
- }
- }
- if(fast == NULL || fast->next == NULL)
- return NULL;
- slow = pHead;
- while(slow != fast)
- {
- slow = slow->next;
- fast = fast->next;
- }
- return slow;
- }