7_1判断一个单链表是否有环

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题目：判断一个单链表是否有环,如果有环，求出环的入口节点。

题目分析：

　　建一个待头节点的单链表，有两个指针p,q最开始都指向第一个真正节点，p，诶次走1步，q每次走两步，若有环，p和q会在环中的某个节点处相遇。具体分析如下图所示：

java实现：

  1 package com.interview;
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  3 public class _7_1JudgeListCycle {
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  5     /**
  6      * @param args
  7      */
  8     public static int x=0, y=0, k=0;   //分别记录圈外链表的长度,圈的长度,第一次相遇时慢指针走的总长度
  9     public static void main(String[] args) {
 10         Node first = createList(24, 6);   //创建有环链表
 11         judge(first);      //判断该单链表是否有环
 12     }
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 14     //创建带头节点的链表、参数为：链表总长度，入口节点
 15     public static Node createList(int size, int entry){
 16         /**  1)用尾插法构建单链表，此处构建有环单链表，让node24指向node6*/
 17         Node first = new Node(null,null);    //头节点
 18         Node r = first;   //指向链表的尾节点
 19         Node t = null;    //指向环的入口节点
 20         for(int i=1;i<=size;i++){
 21             Node node = new Node((new Stu(""+i,"小牛犊@"+i)),null);
 22             r.next = node;
 23             r = node;
 24             if(i==entry) t = r;  //让环的入口为节点6
 25         }
 26         r.next = t;       //若是构建无环单链表，此处   r.next = null;
 27         return first;
 28     }
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 30     //判断是否有环
 31     public static void judge(Node first){
 32         /**  2)判断是否有环若pq先重合则有环，若q先指向null,则无环    */
 33         Node p = first.next;
 34         Node q = first.next;
 35         String flag = "0";  //标记有环还是无环,0-无环,1-有环
 36         if(p==null){     //空链表
 37             System.out.println("链表为空！");
 38             return;
 39         }
 40         k = 1;
 41         while(q.next!=null && q.next.next!=null){
 42             k++;
 43             p=p.next;
 44             q=(q.next).next;
 45             if(q.equals(p)){
 46                 flag="1";
 47                 System.out.println("p和q相遇了,该单链表有环！");
 48                 break;
 49             }
 50         }
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 52         /**  3)有环的时候求环的入口节点    */
 53         if(flag.equals("1")){    //有环
 54             p=first.next; //p重新指向第一个节点
 55             searchEnter(p,q);
 56         }
 57         else{   //是因为q走到了尽头才跳出循环的，无环
 58             System.out.println("该单链表没有环！");
 59         }
 60     }
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 62     //求环的入口节点
 63     public static void searchEnter(Node p, Node q){
 64         x=1;
 65         while(!q.equals(p)){
 66             x++;  //求圈外长度
 67             p=p.next;
 68             q=q.next;
 69         }
 70         Node r = q.next;   //为了求圈长设定的
 71         y = 1;     //求圈长度
 72         while(r!=q){
 73             r = r.next;
 74             y++;
 75         }
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 77         System.out.println("入口节点是链表中的第"+ x+"个节点！");
 78         System.out.println("入口节点的no: "+ p.stu.no);
 79         System.out.println("入口节点的名字为: "+ p.stu.name);
 80         System.out.println("圈的长度是："+ y);
 81         System.out.println("第一次相遇时，慢指针在圈内走的长度为："+ (k-x));
 82         System.out.println("第一次相遇时，快指针在圈内走了："+ (k/y)+"圈");
 83         System.out.println("第二次相遇时，快指针在圈内又走了："+ (k/y-1)+"圈");
 84     }
 85
 86     //链表节点的数据结构
 87     static class Node {
 88         public Stu stu;
 89         public Node next;
 90
 91         public Node() {
 92             super();
 93             // TODO Auto-generated constructor stub
 94         }
 95         public Node(Stu stu, Node next) {
 96             super();
 97             this.stu = stu;
 98             this.next = next;
 99         }
100     }
101
102     //节点立里的元素
103     private static class Stu {
104         public String no;
105         public String name;
106         public Stu(String no, String name) {
107             super();
108             this.no = no;
109             this.name = name;
110         }
111     }
112 }

运行效果：

1.无环：

该单链表没有环！

2.有环：

p和q相遇了,该单链表有环！
入口节点是链表中的第6个节点！
入口节点的no: 6
入口节点的名字为: 小牛犊@6
圈的长度是：19
第一次相遇时，慢指针在圈内走的长度为：14
第一次相遇时，快指针在圈内走了：1圈
第二次相遇时，快指针在圈内又走了：0圈