c 链表之 快慢指针 查找循环节点(转)
?上面分析了 根據這張圖
推倒出 數學公式。 剛接觸 不能一下弄明白。下面結合上面文章的分析。仔細推倒一下 ,
一般設置 快指針 速度是 慢指針的2倍。及 快指針每次遍歷兩個指針, 慢指針每次遍歷1個指針。
假設上圖 快慢指針 在E點相遇,那 相遇點離循環節點D 之間距離是X. ?頭結點A 離循環節點D 距離為K.
那么在兩指針相遇時,各自走過得距離(這里可以吧上圖想成是 一個操場,起點不在操場內):
慢指針:
K + X + n*(X+Y) = m;//X+Y 繞環一圈的距離;n 慢指針 總共繞了幾圈在環內.
快指針:
試想下 快指針是慢指針 速度的2倍,當它們相遇時 所用的時間是一樣的。那么快指針 走過得距離是
2*m;
也等于
K+X +N*(X+Y) = 2*m;//N為快指針繞過得圈數
聯立做差上面兩公式。
(N-n)*(X+Y) = m; 及
?(N-n)*(X+Y) = K+X+n*(X+Y);//這里X+Y 環長是個定值。 假設環長為M
有:(N-n)*M = K+X+n*M;
?
有:K+X = (N-2*n)*M ;
最終的推倒公式 出來啦。及頭節點A 到 循環節點D 的距離 ?加上 ?相遇點E離循環節點D ?是 環長的整數倍。
這個公式試用于 0 型循環鏈表 ?和 6型循環鏈表。
對于前者 起K 和 X 都為0;快慢指針起點都是循環節點(0型 任意一點都是循環節點)
那么有 (N-2*n)*M = 0;
及 N = 2*n; ?相遇時 快慢指針所繞 環的圈數 前者是后者的2倍。 可以想象速度是2唄,所用時間相同。
這里跟環有多少節點沒有關系。
?
上面只是找到了相遇節點。如何找到循環節點。對于6型循環鏈表。
還是上面推倒公式:
K+X = (N-2*n)*M;//假設N-2*n = Q; 單位為圈數。
有K+X=Q*M; ? //再假設快慢指針能再循環節點相遇,那么X = 0;
K = Q*M; //Q 的值和K 成正比,這個公式成立條件是 快慢指針相遇 在環上的任意一個點,
假如是E點,結合公式 ?從E點轉Q*M個節點 正好= K 。K的終點正好是循環節點D,及 如果快指針從起點A 走過K ?和 慢節點 從E 走過M*Q 相遇節點正好是D循環節點,前提是快慢指針速度相同。
?
?
假設將快指針 從頭節點開始。慢指針從上次快慢指針相遇點 開始。 兩者已相同速度移動。
當快指針走的D 循環節點走過距離為K,慢指針 走到D 循環節點走過的距離為Q*M;
此時 二者相遇 節點就是循環節點。
分析下代碼:
?
1 Node* findBeginning(Node *pHead) 2 { 3 if (NULL == pHead) 4 return NULL; 5 6 Node *fast = pHead; 7 Node *slow = pHead; 8 9 /*判斷是否存在環*/ 10 while (fast->pnext != NULL) //兩種情況會跳出循環 11 { 12 fast = fast->pnext->pnext; 13 slow = slow->pnext; 14 15 if (NULL == fast) 16 return NULL; 17 if (fast == slow) 18 break; 19 } 20 21 if (NULL == fast->pnext) //判斷是哪種情況導致跳出循環 22 return NULL; 23 24 /*查找環起點*/ 25 fast = pHead; 26 while (fast != slow) 27 { 28 fast = fast->pnext; 29 slow = slow->pnext; 30 } 31 32 return fast; 33 }?
關于快慢指針算法:
? 不僅限于 循環鏈表問題。
比如查找一個 ?未知長度鏈表中中心節點
可以先遍歷長度,在遍歷到長度/2處返回節點。顯然這樣 算法不夠優化,
使用快慢指針 遍歷??熘羔標俣葹?慢得 2倍。
快指針遍歷完,返回的慢指針 正好是 長度/2 的節點。
?
轉自:http://www.cnblogs.com/tangbinblog/p/4125842.html
轉載于:https://www.cnblogs.com/zl1991/p/6958202.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的c 链表之 快慢指针 查找循环节点(转)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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