7_1判断一个单链表是否有环

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题目：判断一个单链表是否有环,如果有环，求出环的入口节点。

题目分析：

　　建一个待头节点的单链表，有两个指针p,q最开始都指向第一个真正节点，p，诶次走1步，q每次走两步，若有环，p和q会在环中的某个节点处相遇。具体分析如下图所示：

　　　　

　 

java实现：

package com.interview;

public class _7_1JudgeListCycle {

    /**
     * @param args
     */
    public static int x=0, y=0, k=0;   //分别记录圈外链表的长度,圈的长度,第一次相遇时慢指针走的总长度
    public static void main(String[] args) {
        Node first = createList(24, 6);   //创建有环链表
        judge(first);      //判断该单链表是否有环
    }
    
    //创建带头节点的链表、参数为：链表总长度，入口节点
    public static Node createList(int size, int entry){
        /**  1)用尾插法构建单链表，此处构建有环单链表，让node24指向node6*/
        Node first = new Node(null,null);    //头节点
        Node r = first;   //指向链表的尾节点
        Node t = null;    //指向环的入口节点
        for(int i=1;i<=size;i++){
            Node node = new Node((new Stu(""+i,"小牛犊@"+i)),null);
            r.next = node;
            r = node;
            if(i==entry) t = r;  //让环的入口为节点6
        }
        r.next = t;       //若是构建无环单链表，此处   r.next = null;
        return first;
    }
    
    //判断是否有环
    public static void judge(Node first){
        /**  2)判断是否有环若pq先重合则有环，若q先指向null,则无环    */
        Node p = first.next;
        Node q = first.next;
        String flag = "0";  //标记有环还是无环,0-无环,1-有环
        if(p==null){     //空链表
            System.out.println("链表为空！");
            return;
        }
        k = 1;
        while(q.next!=null && q.next.next!=null){
            k++;      
            p=p.next;
            q=(q.next).next;
            if(q.equals(p)){
                flag="1";
                System.out.println("p和q相遇了,该单链表有环！");
                break;
            }
        }
        
        /**  3)有环的时候求环的入口节点    */
        if(flag.equals("1")){    //有环
            p=first.next; //p重新指向第一个节点
            searchEnter(p,q);
        }
        else{   //是因为q走到了尽头才跳出循环的，无环
            System.out.println("该单链表没有环！");
        }
    }
    
    //求环的入口节点    
    public static void searchEnter(Node p, Node q){
        x=1;
        while(!q.equals(p)){
            x++;  //求圈外长度
            p=p.next;
            q=q.next;
        }
        Node r = q.next;   //为了求圈长设定的
        y = 1;     //求圈长度
        while(r!=q){
            r = r.next;
            y++;
        }
        
        System.out.println("入口节点是链表中的第"+ x+"个节点！");
        System.out.println("入口节点的no: "+ p.stu.no);
        System.out.println("入口节点的名字为: "+ p.stu.name);
        System.out.println("圈的长度是："+ y);
        System.out.println("第一次相遇时，慢指针在圈内走的长度为："+ (k-x));
        System.out.println("第一次相遇时，快指针在圈内走了："+ (k/y)+"圈");
        System.out.println("第二次相遇时，快指针在圈内又走了："+ (k/y-1)+"圈");
    }
    
    //链表节点的数据结构
    static class Node {
        public Stu stu;
        public Node next;
        
        public Node() {
            super();
            // TODO Auto-generated constructor stub
        }
        public Node(Stu stu, Node next) {
            super();
            this.stu = stu;
            this.next = next;
        }
    }
    
    //节点立里的元素
    private static class Stu {
        public String no;
        public String name;
        public Stu(String no, String name) {
            super();
            this.no = no;
            this.name = name;
        }
    }
}

 

运行效果：

1.无环：

该单链表没有环！

 

2.有环：

p和q相遇了,该单链表有环！
入口节点是链表中的第6个节点！
入口节点的no: 6
入口节点的名字为: 小牛犊@6
圈的长度是：19
第一次相遇时，慢指针在圈内走的长度为：14
第一次相遇时，快指针在圈内走了：1圈
第二次相遇时，快指针在圈内又走了：0圈