問題：

給定一個單鏈表，只給出頭指針，如何判斷是否存在環？

思路：

使用快慢指針法。
使用兩個指針（快指針（fast）、慢指針（slow））從鏈表頭開始遍歷此單鏈表。快指針每次走兩步，慢指針每次走一步。
如果有環：快指針和慢指針會相遇；
如果無環：快指針走到單鏈表尾部，遇到NULL退出。

類比思維：

就是小學數學經常考的龜🐢兔🐰賽跑追擊相遇問題：
小兔子🐰速度快，小烏龜🐢速度為慢。它們從起點一起出發，賽道如果有環，他們一定都會在環里不停地跑，它們總歸相遇；如果賽道沒有環，小兔子🐰肯定很早就達到終點，比賽結束啦。

代碼：

以下圖單鏈表為例

#include <stdio.h> #include <stdlib.h>typedef struct node {int value;struct node *next; }LinkNode, *Linklist;Linklist createList(); ///< 創建單鏈表 int deleteList(Linklist head, LinkNode* cyclestartnode); ///< 刪除單鏈表 LinkNode* judgeCycle(Linklist head); ///< 判斷單鏈表是否有環///< 法一 int getLenHead2CycleStart(Linklist head, LinkNode *cycleMeetNode); ///< 獲取頭結點到環入口結點長度 LinkNode* CycleStart(Linklist head, int len); ///< 根據頭結點到環入口結點長度獲取環入口結點///< 法二 LinkNode* getCycleStartNode(Linklist head); ///< 獲取環入口結點int main() {Linklist list = NULL; ///< 已知單鏈表LinkNode *cycleMeetNode = NULL; ///< 快慢指針相遇結點LinkNode *cycleStartNode = NULL; ///< 環入口結點int Len = 0;int cycleLength = 0;list = createList();cycleMeetNode = judgeCycle(list); if (cycleMeetNode == NULL){printf("No Cycle\n");}else{printf("Have Cycle\n");///< 獲取環起始點///< 法一//Len = getLenHead2CycleStart(list, cycleMeetNode);// cycleStartNode = CycleStart(list, Len); ///< 法二cycleStartNode = getCycleStartNode(list);}deleteList(list, cycleStartNode); ///< 刪除單鏈表, 有環時需要注意環起始點return 0; }/// 創建鏈表(鏈表長度，環節點起始位置) Linklist createList() {Linklist head = NULL;LinkNode *preNode = head;LinkNode *tailNode = NULL;int i = 0;for (i = 0; i < 7; i++){LinkNode *pLinkNode = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));pLinkNode->value = i;pLinkNode->next = NULL;if (preNode == NULL){head = pLinkNode;preNode = head;}else{preNode->next = pLinkNode;preNode = pLinkNode;}if (3 == i){tailNode = pLinkNode;}}preNode->next = tailNode;return head; }///< 刪除鏈表 int deleteList(Linklist head, LinkNode* cyclestartnode) {int isCycleStartFlag = 0; ///< 環起始點只能被釋放空間一次 isCycleStartFlag:0 表示沒有被釋放過 ，1 表示已經被釋放過LinkNode *nextnode = NULL;while (head != NULL){nextnode = head->next;///< 如果是環起始結點if (head == cyclestartnode){if (1 == isCycleStartFlag){break; ///< 如果第二次遇到環起始點，則停止。此時鏈表已經刪除完畢}else{isCycleStartFlag = 1; ///< 記錄：已經釋放過了}}free(head);head = nextnode;}return 0; }///< 判斷鏈表是否有環，如有返回相遇結點，無則返回NULL LinkNode* judgeCycle(Linklist head) {LinkNode *fastNode = head;LinkNode *slowNode = head;if (head == NULL){return NULL;}while (1){if (slowNode->next != NULL && fastNode->next != NULL && fastNode->next->next != NULL){slowNode = slowNode->next; ///< 慢指針：一步fastNode = fastNode->next->next; ///< 快指針：兩步}else{return NULL;}if (fastNode == slowNode){return fastNode;}}return NULL; }///< 法一 ///< 獲取鏈表頭到環連接點的長度 int getLenHead2CycleStart(Linklist head, LinkNode *cycleMeetNode) {int lenA = 0;LinkNode *aNode = head; ///< 從頭結點開始 LinkNode *bNode = cycleMeetNode; ///< 從相遇點開始while (1){aNode = aNode->next;bNode = bNode->next;lenA++;if (aNode == bNode)break;}return lenA; }///< 獲取環入口結點 LinkNode* CycleStart(Linklist head, int len) {if (!head || len <= 0){return NULL;}int i = 0;LinkNode* tmp = head;for (; i < len; ++i){if (tmp != NULL){tmp = tmp->next;}}return (i == len) ? tmp : NULL; }///< 法二 ///< 獲取環入口結點 LinkNode* getCycleStartNode(Linklist head) {LinkNode *fastNode = head;LinkNode *slowNode = head;int isHaveCycle = 0;if (NULL == head){return NULL;}///< 快慢指針法判斷是否有環，有環則找出相遇點while (slowNode->next && fastNode->next && fastNode->next->next){slowNode = slowNode->next;fastNode = fastNode->next->next;if (slowNode == fastNode){isHaveCycle = 1;break;}}if (1 == isHaveCycle){slowNode = head;///< 一個從頭結點出發，一個從相遇點觸發，再次相遇則為環入口節點while (slowNode != fastNode){slowNode = slowNode->next;fastNode = fastNode->next;}return slowNode;} else{return NULL;} }

打印信息：

Have Cycle

引經據典

http://blog.sina.com.cn/s/blog_725dd1010100tqwp.html
http://www.cnblogs.com/xudong-bupt/p/3667729.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【☘️C语言の单链表是否有环问题☘️】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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