Ссылка на объект Java в другом объекте [дубликат]

Возможно, я очень устал и новичок в этой теме. Но все же ..

Почему не может быть указан адрес узла, а указатель «следующий» указывается в таблице

. Если мы могли бы табулировать этот путь

node present: (present node addr) (next node address)

node 1: addr1: 0x100 addr2: 0x200 ( no present node address till this point had 0x200)
node 2: addr2: 0x200 addr3: 0x300 ( no present node address till this point had 0x300)
node 3: addr3: 0x300 addr4: 0x400 ( no present node address till this point had 0x400)
node 4: addr4: 0x400 addr5: 0x500 ( no present node address till this point had 0x500)
node 5: addr5: 0x500 addr6: 0x600 ( no present node address till this point had 0x600)
node 6: addr6: 0x600 addr4: 0x400 ( ONE present node address till this point had 0x400)

Следовательно, образуется цикл.

boolean hasCycle(Node head) {

    boolean dec = false;
    Node first = head;
    Node sec = head;
    while(first != null && sec != null)
    {
        first = first.next;
        sec = sec.next.next;
        if(first == sec )
        {
            dec = true;
            break;
        }

    }
        return dec;
}

Используйте функцию выше, чтобы обнаружить цикл в связанном списке в java.

Лучше, чем алгоритм Флойда

Ричард Брент описал алгоритм обнаружения альтернативного цикла , который в значительной степени похож на зайца и черепаху [цикл Флойда ], за исключением того, что медленный узел здесь не перемещается, а затем «телепортируется» в положение быстрого узла с фиксированными интервалами.

Описание доступно здесь: http://www.siafoo.net/algorithm/11 Брент утверждает, что его алгоритм на 24-36% быстрее, чем алгоритм цикла Флойда. O (n), сложность пространства O (1).

public static boolean hasLoop(Node root){
    if(root == null) return false;

    Node slow = root, fast = root;
    int taken = 0, limit = 2;

    while (fast.next != null) {
        fast = fast.next;
        taken++;
        if(slow == fast) return true;

        if(taken == limit){
            taken = 0;
            limit <<= 1;    // equivalent to limit *= 2;
            slow = fast;    // teleporting the turtle (to the hare's position) 
        }
    }
    return false;
}

Пользователь unicornaddict имеет хороший алгоритм выше, но, к сожалению, он содержит ошибку для нециклических списков нечетной длины> = 3. Проблема в том, что fast может «застрять» просто до конца списка, slow догоняет его, и обнаружен цикл (ошибочно).

Вот исправленный алгоритм.

static boolean hasLoop(Node first) {

    if(first == null) // list does not exist..so no loop either.
        return false;

    Node slow, fast; // create two references.

    slow = fast = first; // make both refer to the start of the list.

    while(true) {
        slow = slow.next;          // 1 hop.
        if(fast.next == null)
            fast = null;
        else
            fast = fast.next.next; // 2 hops.

        if(fast == null) // if fast hits null..no loop.
            return false;

        if(slow == fast) // if the two ever meet...we must have a loop.
            return true;
    }
}

Вот уточнение решения Fast / Slow, которое правильно обрабатывает списки нечетных длин и улучшает четкость.

boolean hasLoop(Node first) {
    Node slow = first;
    Node fast = first;

    while(fast != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;          // 1 hop
        fast = fast.next.next;     // 2 hops 

        if(slow == fast)  // fast caught up to slow, so there is a loop
            return true;
    }
    return false;  // fast reached null, so the list terminates
}

public boolean isCircular() {

    if (head == null)
        return false;

    Node temp1 = head;
    Node temp2 = head;

    try {
        while (temp2.next != null) {

            temp2 = temp2.next.next.next;
            temp1 = temp1.next;

            if (temp1 == temp2 || temp1 == temp2.next) 
                return true;    

        }
    } catch (NullPointerException ex) {
        return false;

    }

    return false;

}

Вы могли бы даже сделать это в постоянное время O (1) (хотя это было бы не очень быстро или эффективно): существует ограниченное количество узлов, хранящихся в памяти вашего компьютера, например N записей. Если вы пересекаете более N записей, тогда у вас есть цикл.

Вот мой исполняемый код.

Я сделал это, чтобы почитать связанный список, используя три временных узла (сложность пространства O(1)), которые отслеживают ссылки.

Интересный факт заключается в том, чтобы помочь обнаружить цикл в связанном списке, потому что, когда вы продвигаетесь вперед, вы не ожидаете вернуться к начальной точке (корневому узлу) и одному из временных узлы должны идти до нуля, если у вас нет цикла, что означает, что он указывает на корневой узел.

Временная сложность этого алгоритма - O(n), а сложность пространства - O(1).

Вот узел класса для связанного списка:

public class LinkedNode{
    public LinkedNode next;
}

Вот основной код с простым тестовым случаем из трех узлов, который последний узел указывает на второй узел:

    public static boolean checkLoopInLinkedList(LinkedNode root){

        if (root == null || root.next == null) return false;

        LinkedNode current1 = root, current2 = root.next, current3 = root.next.next;
        root.next = null;
        current2.next = current1;

        while(current3 != null){
            if(current3 == root) return true;

            current1 = current2;
            current2 = current3;
            current3 = current3.next;

            current2.next = current1;
        }
        return false;
    }

Вот простой тестовый пример из трех узлов, который указывает последний узел ко второму узлу:

public class questions{
    public static void main(String [] args){

        LinkedNode n1 = new LinkedNode();
        LinkedNode n2 = new LinkedNode();
        LinkedNode n3 = new LinkedNode();
        n1.next = n2;
        n2.next = n3;
        n3.next = n2;

        System.out.print(checkLoopInLinkedList(n1));
    }
}

Вот мое решение в java

boolean detectLoop(Node head){
    Node fastRunner = head;
    Node slowRunner = head;
    while(fastRunner != null && slowRunner !=null && fastRunner.next != null){
        fastRunner = fastRunner.next.next;
        slowRunner = slowRunner.next;
        if(fastRunner == slowRunner){
            return true;
        }
    }
    return false;
}

Обнаружение цикла в связанном списке может быть выполнено одним из самых простых способов, что приводит к сложности O (N).

По мере прохождения списка, начиная с главы, создайте отсортированный список адреса. Когда вы вставляете новый адрес, проверьте, есть ли адрес в отсортированном списке, который выполняет сложность O (logN).

Алгоритм

public static boolean hasCycle (LinkedList<Node> list)
{
    HashSet<Node> visited = new HashSet<Node>();

    for (Node n : list)
    {
        visited.add(n);

        if (visited.contains(n.next))
        {
            return true;
        }
    }

    return false;
}

Сложность

Time ~ O(n)
Space ~ O(n)

Альтернативное решение для Черепахи и Кролика, не совсем так приятно, поскольку я временно меняю список:

Идея состоит в том, чтобы ходить по списку и отменить его, когда вы идете. Затем, когда вы впервые достигнете узла, который уже был посещен, его следующий указатель будет указывать «назад», в результате чего итерация снова начнется к first, где она завершается.

Node prev = null;
Node cur = first;
while (cur != null) {
    Node next = cur.next;
    cur.next = prev;
    prev = cur;
    cur = next;
}
boolean hasCycle = prev == first && first != null && first.next != null;

// reconstruct the list
cur = prev;
prev = null;
while (cur != null) {
    Node next = cur.next;
    cur.next = prev;
    prev = cur;
    cur = next;
}

return hasCycle;

Тестовый код :

static void assertSameOrder(Node[] nodes) {
    for (int i = 0; i < nodes.length - 1; i++) {
        assert nodes[i].next == nodes[i + 1];
    }
}

public static void main(String[] args) {
    Node[] nodes = new Node[100];
    for (int i = 0; i < nodes.length; i++) {
        nodes[i] = new Node();
    }
    for (int i = 0; i < nodes.length - 1; i++) {
        nodes[i].next = nodes[i + 1];
    }
    Node first = nodes[0];
    Node max = nodes[nodes.length - 1];

    max.next = null;
    assert !hasCycle(first);
    assertSameOrder(nodes);
    max.next = first;
    assert hasCycle(first);
    assertSameOrder(nodes);
    max.next = max;
    assert hasCycle(first);
    assertSameOrder(nodes);
    max.next = nodes[50];
    assert hasCycle(first);
    assertSameOrder(nodes);
}

Черепаха и заяц

Взгляните на алгоритм Роллара Полларда . Это не совсем та же проблема, но, может быть, вы поймете ее логику и примените ее к связанным спискам.

(если вы ленивы, вы можете просто проверить обнаружение цикла - проверьте часть черепахи и зайца.)

Для этого требуется только линейное время и 2 дополнительных указателя.

В Java:

boolean hasLoop( Node first ) {
    if ( first == null ) return false;

    Node turtle = first;
    Node hare = first;

    while ( hare.next != null && hare.next.next != null ) {
         turtle = turtle.next;
         hare = hare.next.next;

         if ( turtle == hare ) return true;
    }

    return false;
}

(Большинство решений не проверяют как для next, так и для next.next для нулей. Кроме того, поскольку черепаха всегда отстает, вам не нужно проверять ее на нуль - заяц сделал это уже. )

Этот подход имеет пространственные накладные расходы, но более простая реализация:

Петля может быть идентифицирована путем хранения узлов на карте. И прежде чем положить узел; проверьте, существует ли узел. Если узел уже существует на карте, это означает, что Linked List имеет цикл.

public boolean loopDetector(Node<E> first) {  
       Node<E> t = first;  
       Map<Node<E>, Node<E>> map = new IdentityHashMap<Node<E>, Node<E>>();  
       while (t != null) {  
            if (map.containsKey(t)) {  
                 System.out.println(" duplicate Node is --" + t  
                           + " having value :" + t.data);  

                 return true;  
            } else {  
                 map.put(t, t);  
            }  
            t = t.next;  
       }  
       return false;  
  }