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判断单链表是否带环,如果带环,求环的长度和入口结点

2017-07-22 23:04 369 查看
//首先判断单链表是否带环(我有一篇博客已经写过),若带环(此时快慢指针已经相遇),从此刻起计步,直到下次两个指针再相遇,快指针步数减去慢指针步数,即为环的长度
//得到环的长度后如图,即可求得入口结点

ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
{
if ( NULL == pHead )
return NULL;

//定义快慢指针判断是否有环
ListNode* pFast = pHead;
ListNode* pSlow = pHead;

//如果有环,通过这两个变量求得环长度
int fastLength = 0;
int slowLength = 0;
int loopLength = 0;

//求出环长度后通过这两个结点求出环入口节点
ListNode* p1 = pHead;
ListNode* p2 = pHead;

//设置个死循环,如果链表不带环,我们在循环里直接退出即可
while ( 1 ){
//在两个指针走之前必须判断pFast和pFast的next是否为空,两个条件都必须判断而且判断顺序不能出错
//因为快指针走得快,我们只需要判断快指针,如果为空,即链表不带环,返回NULL。
//检测是否带环同时也避免指针越界访问
if ( NULL == pFast || NULL == pFast->next )
return NULL;

pFast = pFast->next->next;
pSlow = pSlow->next;

//此时我们再判断两个指针是否相遇,不能在指针还没走的时候判断,因为最开始,两个指针就是相遇的
if ( pFast == pSlow )
break;
}

//程序运行到此处,两个指针已经相遇,此时我们求环的长度

while ( 1 ){
pFast = pFast->next->next;
fastLength+=2;

pSlow = pSlow->next;
++slowLength;

if ( pFast == pSlow )
break;
}

loopLength = fastLength - slowLength;

//环长度已知,此时我们来找环的入口结点
while ( 1 ){
//p1先走环的长度步loopLength
for ( int i = 0; i < loopLength; ++i )
p1 = p1->next;

//因为这个带环链表入口结点有可能就是第一个结点,所以如果此时p1走了环的长度步后回到了原点(即回到环的入口处(链表的第一个结点))与p2相遇了,则直接返回p1即为环入口结点
if ( p1 == p2 )
return p1;

//否则p1 p2以相同速度开始走
while ( 1 ){
p1 = p1->next;
p2 = p2->next;

//同样的,先走后判断
//此时即找到了环的入口结点
if ( p1 == p2 )
return p1;
}
}
}


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