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判断链表是否环形

时间:2019-12-07 21:28:10      阅读:96      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:new   ==   两个指针   简单   指针   链表   throw   图片   判断   

问题描述

怎么能够更高效地判断一个链表是否有环呀?

首先创建两个指针p1和p2(在Java里就是两个对象引用),让它们同时指向这个链表的头节点。

然后开始一个大循环,在循环体中,让指针p1每次向后移动1个节点,让指针p2每次向后移动2个节点,然后比较两个指针指向的节点是否相同。如果相同,则可以判断出链表有环,如果不同,则继续下一次循环

示意图

技术图片

技术图片

学过小学奥数的读者,一定听说过数学上的追及问题。

此方法就类似于一个追及问题。在一个环形跑道上,两个运动员从同一地点起跑,一个运动员速度快,另一个运动员速度慢。当两人跑了一段时间后,速度快的运动员必然会再次追上并超过速度慢的运动员,原因很简单,因为跑道是环形的。

假设链表的节点数量为n,则该算法的时间复杂度为O(n)。

除两个指针外,没有使用任何额外的存储空间,所以空间复杂度是O(1)

示例代码

public class LinkedListCycle {

    /**
     * 判断是否有环
     * @param head  链表头节点
     */
    public static boolean isCycle(Node head) {
        Node p1 = head;
        Node p2 = head;
        while (p2!=null && p2.next!=null){
            p1 = p1.next;
            p2 = p2.next.next;
            if(p1 == p2){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * 链表节点
     */
    private static class Node {
        int data;
        Node next;
        Node(int data) {
            this.data = data;
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Node node1 = new Node(5);
        Node node2 = new Node(3);
        Node node3 = new Node(7);
        Node node4 = new Node(2);
        Node node5 = new Node(6);
        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node3.next = node4;
        node4.next = node5;
        node5.next = node2;

        System.out.println(isCycle(node1));
    }
}

扩展

如果链表有环,如何求出环的长?

当两个指针首次相遇,证明链表有环的时候,让两个指针从相遇点继续循环前进,并统计前进的循环次数,直到两个指针第2次相遇。此时,统计出来的前进次数就是环长。

因为指针p1每次走1步,指针p2每次走2步,两者的速度差是1步。当两个指针再次相遇时,p2比p1多走了整整1圈因此,环长 = 每一次速度差 × 前进次数 = 前进次

判断链表是否环形

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原文地址:https://www.cnblogs.com/zhaoqingqing/p/11853924.html

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