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判断一个单链表是否存在环

2017-12-19 19:50 162 查看
  这是leetcode上面的一道简单题【141. Linked List Cycle】,大约半个月前刷到的,当时没想出来,直接看的Solution,提到了hash表和快慢指针两种算法,觉得好复杂,然后放着没有去想了。恰好导师有新的idea让我试下,所以一放就放到现在,今天终于实现了。开熏。

  这里记录两种方法:快慢指针法和利用STL里面的map或者set实现的方法(用STL的方法实际上和hash表的原理相似)。

1.快慢指针法

原理:用一个快指针和一个慢指针去遍历这个链表,如果存在环的话,那么快慢指针终有一个时刻会相遇(可以自己画一个简单的链表走一遍,这里因为Markdown编辑器下传不了图片【why???】,就不放了)。注:快指针和慢指针都从头指针出发,快指针每次走两步,慢指针每次走一步。

bool hasCycle(ListNode* head)
{
ListNode* slow = head;
ListNode* fast = head;
//判断fast->next是为了让循环里的fast->next->next不会取到非法的值
while (fast&&fast->next)
{
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
if (fast==slow)  //快慢指针相遇了
{
return true;
}
}
//读到链表的尾了,跳出循环,说明没有环了
return false;
}


2. 用STL里面的模板类map或者set

  其实一开始是想实现利用hash表的算法,但是查了半天没查到c++里面实现的std::hash怎么用,想着map和hash_map很相似,所以想着就直接用map来实现了,利用的是map的insert插入时,如果key值已存在,则会插入失败

  

-用map

//或者这里使用map<int*,int> list也行
//后面insert对应insert(pair<int*,int>(&(p->val),p->val))
//总之就是一个和数据相关的地址
map<ListNode*, int> list;
ListNode* p = head;
while (p!=NUL
a3fe
L)
{
//res的类型实际上是pair<map<ListNode*,int>::iterator,bool>
//懒得写这一长串,直接就用auto很方便呀
//实际上这里只用到了map的key值,value是无所谓的,所以随手取的一个p->val
//这种insert的重载,如果map中已经存在key,则插入失败,res.second就是false了
auto res = list.insert(pair<ListNode*,int>(p, p->val));
if (!res.second)
{
return true;
}
p = p->next;
}
return false;


-用set

  实在觉得用map有些浪费,偶然发现leetcode提交的答案当中有用set的,豁然开朗,觉得当是如此。

set<ListNode*> list;
while (head)
{
//原理和上面的map类似,set当中不允许存在相同的元素【这也是set和vector的区别】
//下面的res的类型是pair<set<ListNode*>::iterator, bool>
auto res = list.insert(head);
if (!res.second)
{
return true;
}
head = head->next;
}
return false;


至此也算是又跨过了一个小小的门槛,又进步了一点点,对链表、map和set又熟悉了一些些吧。
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