概述

今天看到一道有意思的算法题: 如何判断一个链表是否存在环，如果存在环，如何获取环的位置。先抛开问题，j假设我现在实现了算法，我该如何验证我的算法是否正确呢？

当然可以在力扣上面直接找到对应的题目，直接验证就行了。但是我内心实在好奇，于是准备自己创建一个有环链表，于是有了本文。。。。

一、什么是有环链表

所谓有环的链表，就是链表到一定长度以后，将尾指针指向中间的某一个位置的操作。如图所示：

我们如何来创建这样一个链表呢？接着往下吧。。。。

二、问题分析

先进行简单的需求分析：

我准备实现一个类去完成它

1. 数据成员：

index 头节点到环的距离重要

circleLegth 环的周长重要

head 链表的头指针（返回值）

tail 链表构造过程采用尾插法，需要一个尾指针

2. 方法成员

构造函数，接受三个参数，函数签名是 (value,index,circleLegth)=>list ,value是初始节点的值。head 和tail 都指向它。然后初始化这个链表。有环链表的总长度为 index + circleLength

addTail （核心方法）按照前面的规则，往创建好的方法中加入一个节点,如果链表节点数已经到达index + circleLength，就循环链表中的环，更改对应节点的数据为新的value

3. 实现：

思路在代码注释中中有很详细的解释。主要分为四个阶段

阶段一：通过构造函数初始化链表。

阶段二：往链表中加入节点从 0 到 index 这一段

阶段三：往链表中加入节点从 index 到 index+circleLength 这一段

阶段四：遍历循环这个环，用新的value更新环形链表的值。

js 复制代码

class Node {
	value = undefined;
	next = null;
	constructor(value) {
		this.value = value;
	}
}
class List {
	head = null;
	tail = null;
	entry = null;
	constructor(value, index = 3, circleLength = 5) {
		const node = new Node(value); // 初始节点
		this.head = node; // 头指针
		this.tail = node; // 尾指针
		this.index = index; // 头节点到入口的距离
		this.circleLength = circleLength; // 环的长度
	}

	addTail(value) {
		// 计数头节点到入口这一段距离
		if (this.index >= 0) this.index--;
		// 如果链表的头节点到环入口这一段链表已经完成，就开始计数环的长度
		if (this.index === -1 && this.circleLength >= 0) this.circleLength--;
		// 只要环还没有达到指定的长度(this.circleLength 还没有减为0)，就可以一直新增节点
		if (this.circleLength > 0) { // 阶段二、三
			this.tail.next = new Node(value);
			this.tail = this.tail.next;
		}
		//如果链表达到环的入口，用entry 记录入口的位置 
		if (this.index === 0) this.entry = this.tail; //阶段二结束

		// 如果环的长度也够了，就把尾指针指向入口处
		if (this.circleLength === 0) {
			this.tail.next = this.entry; //阶段三结束
		}
		// circleLength 等于-1 ，说明链表环的长度也完成了，不用再新建节点，更新链表就行了
		if (this.circleLength === -1) {
			this.tail.next.value = value; // 阶段四
			this.tail = this.tail.next;
		}
	}

	// 用于测试
	print() {
		let p = this.head;
		for (let i = 0; i < 40; i++) {
			console.log(p.value);
			p = p.next;
		}
	}
}

四、测试

链表的总长度的 8 ，插入 20 个数据

js 复制代码

const list = new List(0);
for (let i = 1; i < 20; i++) {
	list.addTail(i);
}
// 测试
list.print();

运行结果：

分析结果：

0，1，2 是链表的index 部分,index 长度是3 ，符合预期

15，16，17，18，19，是链表的环形部分,长度是5 ，符合预期

撒花，大功告成！！！！

创建一个带有环的链表

概述

一、什么是有环链表

二、问题分析

四、测试