发布网友 发布时间:2022-11-22 03:47
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热心网友 时间:2024-12-04 21:59
问题:如何检测一个链表是否有环,如果有,那么如何确定环的起点.
要求 : 空间复杂度为O(1), 时间复杂度为O(n).
假设一个有环链表如下图: 利用floyd判圈算法可以做到下面的三件事:
使用两个指针slow和fast。两个指针都从链表的起始处S开始。slow每次向后移动一步,fast每次向后移动两步。若在fast到达链表尾部前slow与fast相遇了,就说明链表有环。
这里可以简单的证明一下:反证法,假如没有环,那么slow永远追不上fast,那么在fast到达链表尾部前slow不会fast相遇了。若相遇了,链表就有环。
当slow和fast相遇时,slow和fast必定在环上,所以只要让一者不动,另一者走一圈直到相遇,走过的节点数就是环的长度。
如图所示,设AB=n, SA=m。设环的长度为L。
假设slow走过的节点数为i,那么有:
i = m + n + aL a为slow绕过的环的圈数。
因为fast速度为slow的两倍,所以相同时间走过的节点数为slow的两倍,所以有:
2i = m + n + bL b为fast绕过的环的圈数。
两者做差有 : i = (b-a)L。
所以可知,fast和slow走过的距离是环的整数倍。
所以有m+n=L。
所以此时让slow回到起点S,,fast仍然在B。
让两个指针以每次一步的速度往前走。
当走了m步时,可发现slow和fast正好都在A处,即是环的起点。
floyd判圈算法是一个很有趣的算法,在某些题目上用处很大,比如下面这个。
给出一个数组 nums 包含 n + 1 个整数,每个整数是从 1 到 n (包括边界),保证至少存在一个重复的整数。假设只有一个重复的整数,找出这个重复的数。
注意事项
对于这个题目