问题
如何检测一个单链表中是否有环,例以下图的例子。html
解决思路1:快慢指针法
这是最多见的方法。思路就是有两个指针P1和P2,同时从头结点开始往下遍历链表中的全部节点。java
P1是慢指针,一次遍历一个节点。
P2是快指针,一次遍历两个节点。node
若是链表中没有环,P2和P1会前后遍历完全部的节点。git
若是链表中有环,P2和P1则会前后进入环中,一直循环,并必定会在在某一次遍历中相遇。github
所以,只要发现P2和P1相遇了,就能够断定链表中存在环。面试
实现代码
public class LinkADT<T> {数据结构
/**
* 单链表节点
*
* @author wangtao
* @param <T>
*/
private static class SingleNode<T> {
public SingleNode<T> next;
public T data;oop
public SingleNode(T data) {
this.data = data;
}this
public T getNextNodeData() {
return next != null ? next.data : null;
}
}.net
/**
* 判断是否有环 快慢指针法
*
* @param node
* @return
*/
public static boolean hasLoopV1(SingleNode headNode) {
if(headNode == null) {
return false;
}
SingleNode p = headNode;
SingleNode q = headNode.next;
// 快指针未能遍历完全部节点
while (q != null && q.next != null) {
p = p.next; // 遍历一个节点
q = q.next.next; // 遍历两个个节点
// 已到链表末尾
if (q == null) {
return false;
} else if (p == q) {
// 快慢指针相遇,存在环
return true;
}
}
return false;
}
}
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解决思路2:足迹法
顺序遍历链表中全部的节点,并将全部遍历过的节点信息保存下来。若是某个节点的信息出现了两次,则存在环。
实现代码
public class LinkADT<T> {
/**
* 单链表节点
*
* @author wangtao
* @param <T>
*/
private static class SingleNode<T> {
public SingleNode<T> next;
public T data;
public SingleNode(T data) {
this.data = data;
}
public T getNextNodeData() {
return next != null ? next.data : null;
}
}
// 保存足迹信息
private static HashMap<SingleNode, Integer> nodeMap = new HashMap<>();
/**
* 判断是否有环 足迹法
*
* @param node
* @return
*/
public static boolean hasLoopV2(SingleNode node, int index) {
if (node == null || node.next == null) {
return false;
}
if (nodeMap.containsKey(node)) {
return true;
} else {
nodeMap.put(node, index);
return hasLoopV2(node.next, ++index);
}
}
}
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总结
分别从时间复杂度与内存复杂度比较两种方法。快慢指针法的时间复杂度更高,内存复杂度更低。除此以外,足迹法额外引入了其它的数据结构:散列表。
从面试的角度看,快慢指针法更符合面试的意图。而从实际工做的角度看,快慢指针法更难理解,代码也很差写,我更推荐用足迹法。
完整代码请参考:
https://github.com/wanf425/Algorithm/blob/master/src/com/wt/adt/LinkADT.java
博文地址https://www.taowong.com/blog/2018/10/07/data-strutctures-and-algorithm-02.html--------------------- 做者:Tao的博客 来源:CSDN 原文:https://blog.csdn.net/wanf425/article/details/83048761