用于在链表中查找循环长度的 C 程序

编写一个函数detectAndCountLoop()检查给定的链表是否包含循环，如果存在循环，则返回循环中的节点数。例如，循环存在于下面的链接列表中，循环的长度为 4。如果循环不存在，则函数应返回 0。

方法：
众所周知，弗洛伊德的循环检测算法在快速和慢速指针在一个公共点相遇时终止。也知道这个公共点是循环节点之一。将此公共点的地址存储在指针变量say (ptr) 中。然后用 1 初始化一个计数器，从公共点开始，继续访问下一个节点并增加计数器，直到再次到达公共指针。
此时，计数器的值将等于循环的长度。
算法：

1. 使用 Floyd 循环检测算法找到循环中的公共点
2. 将指针存储在临时变量中并保持计数 = 0
3. 遍历链表，直到再次到达同一个节点，并在移动到下一个节点时增加计数。
4. 将计数打印为循环长度

C

// C program to count number of nodes
// in loop in a linked list if loop is
// present
#include
#include
  
// Link list node
struct Node
{
    int data;
    struct Node* next;
};
  
// Returns count of nodes present 
// in loop.
int countNodes(struct Node *n)
{
   int res = 1;
   struct Node *temp = n;
   while (temp->next != n)
   {
      res++;
      temp = temp->next;
   }
   return res;
}
  
/* This function detects and counts 
   loop nodes in the list. If loop 
   is not there in then returns 0 */
int countNodesinLoop(struct Node *list)
{
    struct Node *slow_p = list, 
                *fast_p = list;
  
    while (slow_p && 
           fast_p && fast_p->next)
    {
        slow_p = slow_p->next;
        fast_p  = fast_p->next->next;
  
        /* If slow_p and fast_p meet 
           at some point then there 
           is a loop */
        if (slow_p == fast_p)
            return countNodes(slow_p);
    }
  
    // Return 0 to indicate that there 
    // is no loop
    return 0;
}
  
struct Node *newNode(int key)
{
    struct Node *temp =
           (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    temp->data = key;
    temp->next = NULL;
    return temp;
}
  
// Driver code
int main()
{
    struct Node *head = newNode(1);
    head->next = newNode(2);
    head->next->next = newNode(3);
    head->next->next->next = newNode(4);
    head->next->next->next->next = newNode(5);
  
    // Create a loop for testing
    head->next->next->next->next->next = head->next;
  
    printf("%d", countNodesinLoop(head));
    return 0;
}

输出：

4

复杂性分析：

• 时间复杂度： O(n)。
  只需要遍历一次链表。
• 辅助空间： O(1)。
  因为不需要额外的空间。

请参阅完整文章在链表中查找循环长度以获取更多详细信息！