判断单链表是否带环，如果带环，求环的长度和入口结点

Posted 2022-11-25 ssopp24

//首先判断单链表是否带环(我有一篇博客已经写过)，若带环（此时快慢指针已经相遇），从此刻起计步，直到下次两个指针再相遇，快指针步数减去慢指针步数，即为环的长度
//得到环的长度后如图，即可求得入口结点


    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    
        if ( NULL == pHead )
            return NULL;

        //定义快慢指针判断是否有环
        ListNode* pFast = pHead;
        ListNode* pSlow = pHead;

        //如果有环，通过这两个变量求得环长度
        int fastLength = 0;
        int slowLength = 0;
        int loopLength = 0;
        
        //求出环长度后通过这两个结点求出环入口节点
        ListNode* p1 = pHead;
        ListNode* p2 = pHead;
       
        //设置个死循环，如果链表不带环，我们在循环里直接退出即可
        while ( 1 )
            //在两个指针走之前必须判断pFast和pFast的next是否为空，两个条件都必须判断而且判断顺序不能出错
            //因为快指针走得快，我们只需要判断快指针，如果为空，即链表不带环，返回NULL。
            //检测是否带环同时也避免指针越界访问
            if ( NULL == pFast || NULL == pFast->next )
                return NULL;
            
            pFast = pFast->next->next;
            pSlow = pSlow->next;
            
            //此时我们再判断两个指针是否相遇，不能在指针还没走的时候判断，因为最开始，两个指针就是相遇的
            if ( pFast == pSlow )
                break;
        
        
        //程序运行到此处，两个指针已经相遇，此时我们求环的长度
        
        while ( 1 )
            pFast = pFast->next->next;
            fastLength+=2;
            
            pSlow = pSlow->next;
            ++slowLength;
            
            if ( pFast == pSlow )
                break;
        
        
        loopLength = fastLength - slowLength;
        
        //环长度已知，此时我们来找环的入口结点
        while ( 1 )
            //p1先走环的长度步loopLength
            for ( int i = 0; i < loopLength; ++i )
                p1 = p1->next;
            
            //因为这个带环链表入口结点有可能就是第一个结点，所以如果此时p1走了环的长度步后回到了原点(即回到环的入口处(链表的第一个结点))与p2相遇了，则直接返回p1即为环入口结点
            if ( p1 == p2 )
                return p1;
            
            //否则p1 p2以相同速度开始走
            while ( 1 )
                p1 = p1->next;
                p2 = p2->next;
                
                //同样的，先走后判断
                //此时即找到了环的入口结点
                if ( p1 == p2 )
                    return p1;