给定单链表,如果有环的话请返回从头节点进入环的第一个结点
思路:两个快慢指针p q ,求出相遇点,然后q从头出发,p从相遇点出发,同频,p q一定会在入环点再次相遇。
设环的周长为c
数学证明:相遇时,慢指针 p走了m+n+c*x(x为圈数),快指针q走了m+n+c*y(y圈)
因为快指针速度为慢指针2倍,得到等式2*(m+n+c*x)=m+n+c*y
化简得到m=c*(y-2x)-n
当快指针重新指向链表头,慢指针在相遇点不动,然后两个指针以相同速度前进。快指针走到环入口需要走m的距离,而慢指针从相遇点出发,因为m+n=c×(y−2x),所以慢指针走m的距离后也会到达环入口(因为m的距离和相遇点到环入口的距离n的关系满足上述等式)
bool Ifcyclic1(List plist,Node**meet)
{
if (plist == NULL || plist->next == NULL) {
*meet = NULL;
return false;
}
Node* p = plist->next;
Node* q = plist->next->next;
while (q != NULL && q->next != NULL)
{
if (p == q) {
*meet = p;//得到相遇点
return true;
}
p = p->next;
q = q->next->next;
}
*meet = NULL;
return false;
}
void Return(List plist, Node* meet, Node** result)
{
if (plist == NULL || plist->next == NULL) {
*result = NULL;
return;
}
Node* p = plist->next;
Node* q = meet;
while (p!=q)
{
p = p->next;
q = q->next;
}
*result = p;//得到相遇点
return;
}
int main()
{
Node head;
InitList(&head);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Insert_tail(&head, i);
}
Show(&head);
//构造环
Node* q = Search(&head, 5);
Node* s = Search(&head, 9);
if (q != NULL && s != NULL) {
s->next = q;
}
Node* meet;
Node* result;
if(Ifcyclic1(&head, &meet))
{
Return(&head, meet, &result);
printf("该链表有环,入环的第一个结点为%d\n",result->data);
}
else {
printf("该链表没有环\n");
}
}