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找出有环链表中环的起点

2018年02月20日 ⁄ 综合 ⁄ 共 802字 ⁄ 字号 评论关闭

 给定一个有环的链表,写一个算法,找出环的起点。

例如:

输入:A->B->C->D->E->C[与前面的C是同一个节点]

输出:C


判断一个链表是否存在环有一个简单的方法,就是使用一个快指针、和一个慢指针,快指针每次走两步,慢指针每次走一步,则如果有环,它们最后必然会相遇的。本题的难点在于要找出环的起点。其实也不难,与判断是否有环类似,用两个步长分别为1和2的指针遍历链表,直到两者相遇,此时慢指针走过的长度就是环的长度。另外相遇后把其中指针重新设定为起始点,让两个指针以步长1再走一遍链表,相遇点就是环的起始点。

证明也很简单,证明如下:



我们注意到第一次相遇,假设快慢指针在M点第一次相遇。

慢指针走过的路程S1 = K + B

快指针走过的路程S2 = K + n * 环长 + B,  这个时候快指针可能已经走了n圈了。

由于快指针比慢指针快一倍,所以S1  = S2/2,==>  K== n*环长 - B。

现在让一个指针从起点开始,另一个指针从M点同时开始,由于上面的等式,==》两个指针最后会在环的起点处相遇。

LinkedListNode FindBeginning( LinkedListNode head)  
{  
    LinkedListNode n1 = head;  
    LinkedListNode n2 = head;  
  
    //find meeting point  
    while( n2.next != NULL )  
    {  
        n1 = n1.next;  
        n2 = n2.next.next;  
        if (n1 == n2)   
        {  
            break;  
        }  
    }  
  
    //error check--there is no meeting point  
    if (n2.next == null)   
    {  
        return null;  
    }  
  
    /*Move n1 to head, Keep n2 at meeting point*/  
  
    n1 = head;  
    while (n1 != n2)   
    {  
        n1 = n1.next;  
        n2 = n2.next;  
    }  
    //Now n2 points to the start of the loop  
    return n2;  
}

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