随笔练——单链表相交问题

1.判断一个单链表是否有环

借助STL里的 set ，java里用hashset是一样的，不需要排序，碰到重复key说明有环。

LNode *isloop(LinkList l) {
    LNode *p = l->next;
    set<LNode*>s;
    while (p) {
        if (s.find(p) != s.end()) {
            return p;
        }
        s.insert(p);
        p = p->next;
    }
    return NULL;
}

不借助set也可以通过另一种方式：

一个正常指针一次走一个，一个快指针一次走两个。

如果链表有环，快指针一定会和慢指针相遇，相遇的时候，把快指针扔回头结点，然后两个指针都每次走一个，一定会在环入口相遇。

LNode* isloop(LinkList l) {
    LNode *pp = l->next, *p = l->next;
    while (pp&&pp->next) {
        pp = pp->next->next;
        p = p->next;
        if (p == pp) {
            pp = l->next;
            while (p != pp) {
                pp = pp->next;
                p = p->next;
            }
            return p;
        }
    }
    return NULL;
}

完整测试代码：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
typedef struct LNode {
    struct LNode *next;
    int data;
}*LinkList;

void push_back(LinkList l, int x) {
    LNode *p = l;
    LNode *s = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    s->data = x;
    while (p->next) {
        p = p->next;
    }
    s->next = p->next;
    p->next = s;
}

LinkList init() {
    LinkList l = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
    l->next = NULL;
    int n;
    cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int t;
        cin >> t;
        push_back(l, t);
    }
    return l;
}

void loop(LinkList l) {
    LNode *p = l->next;
    while (p->next)p = p->next;
    p->next = l->next->next->next;
}

LNode *isloop(LinkList l) {
    LNode *p = l->next;
    set<LNode*>s;
    while (p) {
        if (s.find(p) != s.end()) {
            return p;
        }
        s.insert(p);
        p = p->next;
    }
    return NULL;
}

LNode* isloop1(LinkList l) {
    LNode *pp = l->next, *p = l->next;
    while (pp&&pp->next) {
        pp = pp->next->next;
        p = p->next;
        if (p == pp) {
            pp = l->next;
            while (p != pp) {
                pp = pp->next;
                p = p->next;
            }
            return p;
        }
    }
    return NULL;
}
int main() {
    LinkList l = init();
    loop(l);
    cout << isloop1(l)->data << endl;
    return  0;
}

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2.判断两个链表是否相交（无环）

借助set，和第一题思想差不多。
不借助set：

首先要搞清楚，如果两个链表相交的话，那他们的最后一个节点一定是同一个。（因为是单链表就一个next，不存在说相交了在分开）。

那么我们就要，先分别遍历两个链表，并得到两个链表的最后一个节点，判断如果是同一个，继续进行，让较长的链表先走掉多出来的长度（遍历时候获取长度），让两个链表在同一起跑线，然后一定会同时在相交节点处相遇。

LNode *isintersect(LinkList l1,LinkList l2) {
    LNode *p = l1->next, *q = l2->next;
    int lg1 = 1, lg2 = 1;
    while (p->next) {
        lg1++; 
        p = p->next;
    }
    while (q->next) {
        lg2++;
        q = q->next;
    }
    if (p != q) return NULL;
    int div = abs(lg1 - lg2);
    p = lg1 > lg2 ? l1->next : l2->next;
    q = lg1 > lg2 ? l2->next : l1->next;
    while (div--) {
        p = p->next;
    }
    while (q != p) {
        p = p->next;
        q = q->next;
    }
    return p;
}

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3.判断两个有环链表是否相交

要清楚，单链表相交了之后就分不开了，进了环就出不来了。

所以只有三种情况：1 不相交，2 相交一段时间后，共用一个环， 3 无相交点，直接入环

没有进行测试，但思想正确，应该是不会写错的。

LNode* intersect(LinkList l1, LinkList l2) {
    LNode *p1 = isloop(l1);
    LNode *p2 = isloop(l2);
    if (p1 == p2 && p1 != NULL) {
        //说明是第二种
        LNode *t = p1->next;
        p1->next = NULL;
        LNode *q = isintersect(l1, l2);
        p1->next = t;
        return q;
    }
    LNode *t = p1;
    while (p1 != p2) {
        p1 = p1->next;
        if (p1 == t) {
            //第三种
            return p;
        }
    }
    //都没找到，无相交
    return NULL;
}

随笔练——单链表相交问题

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