我的龟兔赛跑可以改进吗？答案

【问题标题】：Can my tortoise vs. hare race be improved?我的龟兔赛跑可以改进吗？
【发布时间】：2011-03-17 15:56:48
【问题描述】：

这是我在链表中检测循环的代码：

do
{
    hare = hare.next();
    if (hare == back) return;

    hare = hare.next();
    if (hare == back) return;

    tortoise = tortoise.next();
}
while (tortoise != hare);
throw new AssertionError("cyclic linkage");

有没有办法摆脱循环内的代码重复？
在让乌龟向前迈出一步后，我是否认为我不需要检查是正确的？在我看来，乌龟永远不会在兔子之前到达列表的末尾（与寓言相反）。
还有其他方法可以简化/美化这段代码吗？

【问题讨论】：

如果您设计back 来引用具有指向其自身的“下一个”字段的节点，那么您可以将4 行替换为hare = hare.next().next(); if (hare==back) return;。不过，不知道我是否可以更改列表。
@Steve:back可以直接引用自己（已经是哨兵了）。

标签： algorithm linked-list code-duplication control-flow

【解决方案1】：

有没有办法摆脱代码循环内重复？

怎么样：

for(int i = 0; i < 2; i++)
{
    hare = hare.next();
    if (hare == back) return;
}

 tortoise = tortoise.next();

无论如何，这并不是一个巨大的改进。

让乌龟向前迈出一步后，我是否认为我不需要检查？

是的，正如您正确推理的那样，乌龟总是在兔子移动之前在之后；所以乌龟总是覆盖以前覆盖过的地面。

如果数据结构在比赛期间因任何原因发生了变异，这当然不再正确（但如果是这样，您将遇到更大的问题）。

任何其他简化/美化的方法这段代码？

我想不到。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是我根据 Steve 的评论改进的代码（将后哨节点链接到自身）：

while (hare != back)
{
    tortoise = tortoise.next();
    hare = hare.next().next();
    if (hare == tortoise) throw new AssertionError("cyclic linkage");
}

我没有看到任何会破坏客户端代码的地方，我的单元测试证实了这一点。太好了:)

【讨论】：

这不会对长度为 1 的列表给出误报吗？不幸的是，您需要先检查 hare 和 back，然后再检查 tortoise。

【解决方案3】：

您可以使用单个 if 语句并使用 || 是短路运算符这一事实。这个稍微简洁一点，但是可能比较难理解，还有代码重复。

    do
    {
        if ((hare = hare.next()) == back || 
            (hare = hare.next()) == back) 
                return;            
        tortoise = tortoise.next();
    }
    while (tortoise != hare);

【讨论】：

【解决方案4】：

为避免重复，您可以使用for (int i = 0; i < 2; i++) 循环。除此之外，我认为您几乎已经获得了最简单的代码。

【讨论】：