循环链表检测技巧

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2024-01-01 00:07:30

揭秘循环链表检测的神奇算法

什么是循环链表？

想象一个链表，它的尾节点指向的不是空（null），而是链表中的某个较早节点。这就是一个循环链表。它就像一条蛇咬住了自己的尾巴，形成一个循环。

循环链表的检测技巧

检测循环链表的方法很简单，只需记住以下步骤：

设置两个指针： 一个指向头节点（链表的开头），另一个指向头节点的下一个节点。
开始比赛： 让第二个指针一次走两步，而第一个指针一次走一步。
观察相遇： 如果两个指针在任何时候相遇，那么链表中有循环。这是因为较快的指针最终会追上较慢的指针。
否则没有循环： 如果两个指针都到达了链表的末尾，也没有相遇，那么链表中没有循环。

代码示例

以下是使用 Python 和 C++ 实现的检测算法示例：

def has_cycle(head):
  """
  检测链表中是否存在循环。

  参数：
    head: 链表的头节点。

  返回：
    如果链表中存在循环，则返回True，否则返回False。
  """

  # 创建两个指针，将其指向链表的第一个节点和第二个节点。
  slow = head
  fast = head.next

  # 重复以下步骤，直到两个指针都到达链表的末尾。
  while slow and fast and fast.next:
    # 将第一个指针向前移动一步。
    slow = slow.next

    # 将第二个指针向前移动两步。
    fast = fast.next.next

    # 如果两个指针在任何时候相遇，则链表中存在循环。
    if slow == fast:
      return True

  # 如果两个指针都没有相遇，则链表中不存在循环。
  return False

bool has_cycle(Node *head) {
  // 创建两个指针，将其指向链表的第一个节点和第二个节点。
  Node *slow = head;
  Node *fast = head->next;

  // 重复以下步骤，直到两个指针都到达链表的末尾。
  while (slow && fast && fast->next) {
    // 将第一个指针向前移动一步。
    slow = slow->next;

    // 将第二个指针向前移动两步。
    fast = fast->next->next;

    // 如果两个指针在任何时候相遇，则链表中存在循环。
    if (slow == fast) {
      return true;
    }
  }

  // 如果两个指针都没有相遇，则链表中不存在循环。
  return false;
}