單向還鍊錶如何尋找起始節點

2021-07-09 10:52:23 字數 1438 閱讀 4935

給你乙個單向鍊錶,已知裡面有乙個鍊錶環,你如何用程式找出環的起始位置?這是我在網上看到的問題,而給出的解決方法也頗為巧妙,大意就是:弄兩個指標,快指標和慢指標,快指標速度是慢指標的兩倍。它倆一起從煉表頭出發,不難想象,經歷一段過程之後,它倆一定會在鍊錶中的某一點相遇。然後把其中乙個指標送回煉表頭節點,另乙個指標呆在第一次相遇的位置,然後它倆再按照相同的速度繼續前進,那麼它倆第二次相遇的位置,就一定是環鏈表的起始位置。

剛開始看到這種方法時,其實我內心是懷疑的。所以立馬擼了份**驗證下,**如下:

其中的linkarr就是我們的環鏈表【本質是乙個陣列偽鍊錶,但因為我的目的只是驗證,所以就不使用結構型鍊錶了,請不要在意這些小細節】,經過若干次的實驗,證明網上給出的方法確實正確無誤!嗯,有意思,我這人好奇心頗重,無法容忍我不能理解的事物,所以就想在數學邏輯上給乙個證明,但在證明之前,讓我們先把這個專業性問題轉化為更容易理解的生活型問題: 張三和李四去環繞公園散步,他們共同從公寓出發,張三的速度是李四的兩倍。經過一段時間,張三和李四在公園的某一點相遇,於是它倆打**給王二麻子,約他一起來散步。之後王二麻子從公寓出發時,張三李四一路說說笑笑繼續散步,而且正好張三李四的速度和王二麻子相等。問,你如何證明,最終這三巨頭會相聚在公園的門口位置??為了盡可能的方便讀者朋友閱讀理解,我做了乙個簡陋小圖,如下:

其中,a點代表公寓,b點代表公園門口,c點代表張三李四第一次相遇的位置,在這裡還要補充一點,就是ab距離小於2倍公園周長。

1):首先,當張三走到b點時,李四走了1/2 ab的長度。這樣,當李四也走到b點時,張三已經在公園內溜達了,但還沒有溜達完一圈;

2):然後,當張三和李四相遇在c點時,李四還沒走完一圈,而且不難想象,張三所走的圈數大於1小於2;

3):這樣,李四從c點繼續向b點走,而張三保持速度不變的話,當李四到b點時,張三走到了d點。因為張三是李四速度兩倍,所以2cb = cd,既cb = bd;

3):最後讓我們整理下思路,看看他們實際走的總距離。李四在公園環繞一圈,還有公園到公寓的距離,所以李四走了  ab + 1圈 的總距離,因為張三快兩倍,所以張三的總距離自然是  2*(ab+1圈) 的距離,然後代入簡化,我們最後得到這樣的公式::  (ab+1圈)*2  =  2圈 + ab + bd,因為bd = cb,所以最後我們證得 cb = ab!至此證畢。

以上的證明,適用於ab距離小於公園周長。但如何ab距離超長呢?其實無所謂,不管ab距離多長,道理都是相通的。我們家鄉有句俗語叫心裡有,不會說,意思就是道理我懂,但說不出來。我現在就是這種狀態:關於ab大於2倍周長的情況,其實也可以想得通,但如果要在這裡給出文理清晰的邏輯證明,我真的做不到。因為對我而言,其中牽扯到更複雜的語言組織與數學公式,鄙人文采淺薄能力有限,就不在此獻醜了。見諒!

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