如何查找链表循环中的节点数？答案

【问题标题】：how to find number of nodes in loop of linked list?如何查找链表循环中的节点数？
【发布时间】：2010-10-12 10:22:37
【问题描述】：

如何查找链表循环中的节点数？

例如

A ----> B ----> C -----> D -----> E
                Λ                 |
                |                 |
                |                 V
                H <----- G <----- F

查找从 C 到 H 的循环中的节点数

基本问题是如何找到C点。我们可以使用传统的兔子和乌龟算法，但它并不是每次都在C点相遇。

【问题讨论】：

如果您只需要循环的大小而不需要从 A 到 C 的距离，它们是否在 C 中相遇并不重要。

标签： algorithm linked-list

【解决方案1】：

有关如何在链表中查找循环的更多解决方案，请参阅here。添加节点计数非常简单。（虽然龟兔赛跑可能是最好的）

【讨论】：

【解决方案2】：

如果你只是想找到答案，那就用龟兔赛跑来确定什么时候肯定有一个循环。然后启动一个计数器，计算你必须进行多少次迭代才能到达你第一次找到的点。这可能不是最有效的，但它给出了正确的答案。

一些 C++ 代码：

#include <iostream>

struct node
{
  node(node* next)
    : next(next)
  { }

  node* next;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
  node h(NULL), g(&h), f(&g), e(&f), d(&e), c(&d), b(&c), a(&b);
  h.next = &c;

  node* tortoise = &a;
  node* hare = &b;

  while(tortoise != hare)
  {
    tortoise = tortoise->next;
    hare = hare->next->next;
  }

  int count = 1;
  tortoise = tortoise->next;

  while(tortoise != hare)
  {
    ++count;
    tortoise = tortoise->next;
  }

  std::cout << "Size of cycle: " << count << "\n";

  return 0;
}

请注意，如果您实际上没有循环，则必须做一些额外的工作来确定您是否到达终点，而不是循环。传统的龟兔应该注意这一点：

http://en.wikipedia.org/wiki/Cycle_detection

【讨论】：

【解决方案3】：

List visited;
List toVisit;

toVisit.add(A);                         // add the first Node
while(toVisit is not empty){
  Node current = visited.remove();
  Array <Node> links = current.getLinks();
  for(int i=0; i<links.size(); i++){
    if(!visited.contains(links[i])){    // if the link has NOT already been visited add it to the toVisit List
      toVisit.add(links[i]);
    }        
  visited.add(current);                 // mark current as visited
  }
}
return visited.size();                  // to get the number of nodes in the graph

【讨论】：

【解决方案4】：

我不认为我会认为这是一个linkedList。 LinkedLists 通常以空指针或指向结束符号的指针结束。即：start -> A -> B -> C -> end。我认为这将是一种特定的图表。

要找到图中的节点总数，我会这样做：

List visited;
List toVisit;

toVisit.add(A);                         // add the first Node
while(toVisit is not empty){
  Node current = visited.remove();
  Array <Node> links = current.getLinks();
  for(int i=0; i<links.size(); i++){
    if(!visited.contains(links[i])){    // if the link has NOT already been visited add it to the toVisit List
      toVisit.add(links[i]);
    }        
  visited.add(current);                 // mark current as visited
  }
}
return visited.size();                  // to get the number of nodes in the graph

如果你总是知道会有一个循环，比如（注意...）：

A ---> ... ---> C -----> D -----> E
                Λ                 |
                |                 |
                |                 V
                ... <----- G <--- F

你可以这样修改代码：

List visited;

Node current = firstNode;
while(!visited.contains(firstNode)){
  Node next = current.getNext();      
  visited.add(current);                       // mark current as visited
  current=next;
}
// our ending condition is when we have found the same node again.  
int currentIndex = visited.indexOf(current);
int size = visited.size();
int sizeOfLoop = size - currentIndex;
return sizeOfLoop;

【讨论】：

【解决方案5】：

1) flyod alogo 找到循环 2) 当 slow_ptr=fast_ptr 时，求循环中的节点数(k)

此外，您还可以像这样转到 C：- 3) 开始 2 ptr ，一个从 head 开始，另一个从 head+k 开始。 4) 你们会在 Loop (C) 开始时见面

【讨论】：