我们如何找到链表中循环的起始节点?
在给定的情况下,我们如何找到链表中循环的起始节点?
让我们来看看。
你将兔子和乌龟放在1的位置,并让它们跑步,兔子的速度是乌龟的两倍。
在第0步,它们都在1的位置。在第一步,乌龟移动到2的位置,兔子移动到3的位置,依此类推。
所以兔子和乌龟在7相遇了。
现在将乌龟放在开头,并让它们再次跑步,速度相同。
所以它们确实在循环的第一个元素相遇了。
这就是它在给定情况下的工作方式。
严格来说,从数学上讲,你是对的——假设我们使用某个映射函数连续地获取下一个元素,即前一个元素的某个递归函数。然而,在实践中给定一个链表,只有在假设该列表是循环连接的情况下,这才能起作用。
抱歉,我一点都不知道。1指向2,2指向3,3指向4,4指向5,5指向6,6指向7,7指向8,8又指向3。在你的眼前,这就是一个循环链表。还需要什么?
当i = 4时,对于这个例子,2i = 8,一切都很好。但是当i = 5时会发生什么?你是怎么确定i=10时的"兔子"元素是5的?如果你有一个基于前一个元素确定下一个元素值的函数,比如f(3) = 4,f(4) = 5,你所说的完全有道理。但是如果只给出了一个链表而没有给出一个映射函数,这就没有意义了。对于数学上的正确性,我应该在我的回答中说"链表"而不是"序列"。
让我再说一遍,这是一个循环链表。第8个元素指向第3个元素。它是在第2个元素之后看到的同一个第3个元素。只是它显示在不同的位置。这个链表中没有尾部。
你是对的,但如果你首先开始递增快指针,然后是慢指针,会发生什么情况呢?情况将会是1 1,3 2,5 3,7 4,3 5,5 5。
3 5然后5 5?为什么,有人得到了一套新的刹车?
好吧,我承认如果是这种情况,你是对的。我想我只是没有完全理解"链表"应该是什么意思——显然,它是一个包含循环的整个图形,而不仅仅是一个链表。
链表中的循环是一个常见的问题,我们需要找到循环的起始节点。为了解决这个问题,我们可以使用两个指针A和B。A每次向前移动一个节点,B每次向前移动两个节点。如果链表中存在循环,那么它们最终会相遇。
当它们相遇时,假设A已经移动了m个节点,那么B已经移动了2m个节点。根据题目中给出的条件,m = a + b,其中a是循环起始节点之前的距离,b是A在循环起始节点之后移动的距离。另外,2m = a + b + k * lengthOfLoop,其中k是B在循环中移动的圈数。
通过一些数学推导,我们可以得到a = k * lengthOfLoop - b。现在我们将B放回到链表的头部,并将其速度减为1。对于B来说,它距离循环起始节点还有a个节点的距离。对于A来说,它已经通过b距离循环起始节点,并且根据上述方程,它距离循环起始节点也是a个节点。
所以,在移动a个节点之后,A和B将再次相遇在循环起始节点处。
链表中的循环指的是链表中的一个节点指向链表中的一个先前节点,从而形成一个循环。这种情况可能会导致链表遍历时陷入无限循环。因此,当我们在链表中遇到循环时,需要找到循环的起始节点。
为了解决这个问题,可以使用Floyd's循环查找算法,也被称为龟兔赛跑算法。该算法使用两个指针,一个被称为乌龟指针(tortoise),一个被称为兔子指针(hare)。乌龟指针每次移动一个节点,兔子指针每次移动两个节点。
首先,我们需要初始化乌龟和兔子指针,使它们分别指向链表的起始节点。
然后,我们进入一个循环,直到乌龟和兔子指针相遇。在每次循环迭代中,乌龟指针移动一个节点,兔子指针移动两个节点。如果链表中存在循环,它们最终会相遇。
一旦乌龟和兔子指针相遇,我们可以将其中一个指针重置到链表的起始节点,并保持另一个指针在相遇点。然后,我们再次进入循环,但这次,乌龟和兔子指针都只移动一个节点。当它们再次相遇时,它们相遇的节点就是循环的起始节点。
以下是使用Floyd's循环查找算法解决链表循环问题的示例代码:
def find_start_of_loop(head): # Initialize tortoise and hare pointers tortoise = head hare = head is_loop = False # Find meeting point of tortoise and hare while hare and hare.next: tortoise = tortoise.next hare = hare.next.next if tortoise == hare: is_loop = True break # Reset tortoise pointer to head and keep hare pointer at meeting point if is_loop: tortoise = head while tortoise != hare: tortoise = tortoise.next hare = hare.next return tortoise return None
这样,我们就可以使用Floyd's循环查找算法来找到链表中循环的起始节点。