判斷單鏈表中是否有環，計算出環的首位址 C語言實現

判斷單鏈表中是否有環,如果有,得出進入環時首個節點的位址.

有環的定義是，鍊錶的尾節點指向了鍊錶中的某個節點。

如: ____________

那麼要判斷單鏈表中是否有環，主要有以下兩種方法：

方法一：

使用p1、p2兩個指標指向頭節點，p1總是向前走，但p2每次都從頭開始走，對於每個節點，看p1走的步數是否和p2一樣。如圖，當p1從6走到3時，用了6步，此時若p2從head出發，則只需兩步就到3，因而步數不等，出現矛盾，存在環。而且這個點就是進入環時首個節點。(參考函式plink check_link_1(plink head))

方法二：

使用p1、p2兩個指標指向頭節點，p1每次向前走一步，p2每次向前走兩步，若在某個時候p1 == p2，則存在環。然後p2指向頭結點，使p1,p2每次向前走一步，進行比較p1,p2如果p1==p2那麼這個節點就是入環時首個節點。

演算法如下:如上圖所示，如果①節點到③節點的距離為x,假設第一次移動時，p1 == p2時的節點是⑤的話，③到⑤的距離為y, ③到的距離為z。所以我們可以得到第一次p1==p2時，那麼p1和p2走的步數的差就是p1走過的步數，而且是z的倍數。x+y+mz=nz,所以x+y=(m-n)z。所以當x+y向前移動x時肯定會到達入環時首個節點。 x+y+x=(m-n)z+x。這樣我們就可以求得入環首節點的的位址了。(參考函式plink check_link_1(plink head))

**如下所示:

/*
* 判斷單鏈表中是否有環,如果有,得出進入環節點的首位址.
*/#include #include typedef struct link*plink;
#define link_max 10
/* 建立乙個單鏈表 */
void create_link(plink *head, int num)
(*head)->data = num;
(*head)->next = null;
return;
} node = *head;
while(node->next != null)
next = (plink)malloc(sizeof(struct link));
if(next == null)
next->data = num;
next->next = null;
node->next = next;
return;
}/* 在單鏈表中設定乙個環，讓尾節點指向鍊錶中的第n個節點 */
int create_loop(plink *head, int n)
while(node->next != null)
node = node->next;
count++;
} /* 尾節點和自身成乙個環時 */
if(count == n)
if(n_node == null)
node->next = n_node;
return 0;
}/* 列印鍊錶的前n個data的值 */
void print_link(plink head, int n)
printf("\n");
return;}/*
* 使用p1、p2兩個指標，p1總是向前走，但p2每次都從頭開始走，
* 對於每個節點，看p1走的步數是否和p2一樣。數不等，存在環。
* 而且該點就是入環時首個節點的位址。
*/plink check_link_1(plink head)
if((p1 == p2) && (count1 != count2))
p1=p1->next;
count1++;
} return null;}/*
* 使用p1、p2兩個指標，p1每次向前走一步，p2每次向前走兩步，
* 若在某個時候p1 == p2，則存在環.
* 然後p1繼續向前走，p2重頭開始一步一步向前走，當p1 == p2時，
* 那麼該點就是入環時首個節點的位址
*/plink check_link_2(plink head)
if(p1 == p2)
} if(flag)
return p1;
} return null;
}/* 刪除鍊錶 */
void delete_link(plink *head)
int main()
/* 在單鏈表中設定乙個環，讓尾節點指向鍊錶中的第n個節點 */
n = 5;
ret = create_loop(&root,n);
if(ret)else
/* 列印鍊錶 */
n = 20;
print_link(root,n);
/* 檢查該環 */
node = check_link_1(root);
if(node == null)else
/* 刪除鍊錶 */
delete_link(&root);
return 0;
}

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