如何判断一个单链表存在环

[xuejunlee]

如题，各位大神， 小弟java小菜，黑盒测试出身，现在想转自动化，想学java基础啊，不断的在练习面试题，可是真是见一个卡一个，所以 大神们 能否帮我一下，这个题该什么做啊？？？ 在此谢过啊！

[三仙半]

对该链表做索引排序，用==判断，发现相同节点则存在环，退出检查，遇到节点的next域为null则不存在环，退出检查。

[bluedreammer]

import java.util.Random;

class MyNode {
		int iValue;
		MyNode next;
		MyNode (int value) {
			System.out.println("add "+ value);
			iValue = value;
			next = null;
		};
		public int getValue () { 
			return iValue;
		}
}

class MyList {
	int iNum;
	MyNode head = null;

	public boolean isListValid () 
	{
		if (head == null) return true;
		MyNode p = head;

		int i = 0;
		while (p.next != null) {
			i++;
			MyNode c = head;
			for(int j = 0; j < i && c != null; j++) {
				if (c == p.next) {
					return false;
				}
				else {
					c = c.next;
				}
			}
			p = p.next;
		}
		return true;
	}

	void add(int value) {
		iNum++;
		MyNode p = head;
		
		if (p == null) {
			head = new MyNode(value);
			return;
		}
		
		if (isListValid() == false) {
			System.out.println("the list has circul node, could not add node into tail");
			return;
		}
		
		while (p.next != null) 
			p = p.next;

		p.next = new MyNode(value);
	}

	private void init (int num) {
		int i = num;
		if (num <= 0) return;
		Random ran = new Random(100);
		while (i > 0) {
				add(Math.abs(ran.nextInt()));
				i--;
		}
	}

	private void dump() {
		System.out.println("Begin to dump:");
		if (!isListValid()) {
			System.out.println("the list has circul node, could not add node into tail");
			return;
		}

		MyNode p = head;
		while (p != null) {
			System.out.println(p.getValue());
			p = p.next;
		}
	}

	public void insertInvalidNode() {
		if (iNum <= 1) return;
		
		MyNode tail = head;
		int i = 0;
		
		while (tail.next != null) { 
			tail = tail.next;
		}
		
		tail.next = head;
	}

	MyList(int num) {
		iNum = num;
		init(num);
		dump();
	}
	
}

public class ListTest {
	public static void main (String[] args) {
		MyList list = new MyList(5);
		list.insertInvalidNode();
		if (list.isListValid() == false) {
			System.out.println("the list has circul node, could not add node into tail");
			return;
		}
	}	
}

[nj_dobetter]

用两个指针分别扫描链表，一个指针每次走两步，另一个每次走一步 - 如果相遇，则存在环 - 如果到末尾（NULL），则不存在环。

[bluedreammer]

用Java SE的LinkedList API又实现了一遍。

import java.util.LinkedList;
import java.util.Random;
public class LinkedListTest {
	public static void main (String[] args) {
		LinkedList<Integer> list = new LinkedList<Integer>(); 
		Random ran = new Random();
		Integer i = new Integer(1);
		list.add(Math.abs(ran.nextInt()));
		list.add(i);
		list.add(i);
		System.out.println(list);
		if (checkValid(list)) System.out.println("It is valid");
		else System.out.println("It is invalid");
	}
	
	static public boolean checkValid(LinkedList<Integer> list) {
		LinkedList<Integer> list1 = (LinkedList<Integer>) list.clone();
		System.out.println(list1);
		Integer i;
		do {
			 i = list1.removeFirst();
			System.out.println(list1);
			if (list1.contains((Object) i)) 
				return false;
		} while (i != null);
		
		return true;
	}
}

[鬼族AND魅]

两种方法： 一、快慢指针；一个指针走两步一个指针走一步，相遇则有环 二、一个指针第n步向前一个，另一个指针第n步向前走n个，若第二个指针遇到第一个指针时<n 则有环

[lwwenlong]

一步两步 是爪牙 是魔鬼的步伐

[wendellup]

遍历咯,看能不能指回到当前节点。

[多木多多木]

算法的思想是设定两个指针p, q，其中p每次向前移动一步，q每次向前移动两步。那么如果单链表存在环，则p和q相遇；否则q将首先遇到null。 假定单链表的长度为n，并且该单链表是环状的，那么第i次迭代时，p指向元素i mod n，q指向2i mod n。因此当i≡2i(mod n)时，p与q相遇。而i≡2i(mod n) => (2i - i) mod n = 0 => i mod n = 0 => 当i=n时，p与q相遇。这里一个简单的理解是，p和q同时在操场跑步，其中q的速度是p的两倍，当他们两个同时出发时，p跑一圈到达起点，而q此时也刚好跑完两圈到达起点。 那么当p与q起点不同呢？假定第i次迭代时p指向元素i mod n，q指向k+2i mod n，其中0<k<n。

[nomasp]

首尾相连或重叠

[小笨和漂向北方]

引用 9 楼 NoMasp 的回复:

首尾相连或重叠

龟兔赛跑，如果要你判断环在哪一个node开始该咋办呢？

[xuejunlee]

感谢各位大神！！