布伦特-波拉德分解:布伦特的循环查找算法中正确的乌龟和兔子索引是什么?
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2024-12-26 18:30:54
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布伦特-波拉德分解(Brent's Cycle-Finding Algorithm)是一种用于查找循环链表中的乌龟和兔子索引的算法。该算法通过快慢指针的方式,在循环链表中找到乌龟和兔子相遇的位置,从而找到循环的起始位置。

以下是布伦特-波拉德分解算法的代码示例:

def brent_cycle_finding(head):
    # 初始化乌龟和兔子的指针
    turtle = head
    hare = head

    # 初始化乌龟的步长和循环长度
    turtle_steps = 0
    cycle_length = 0

    # 迭代直到乌龟和兔子相遇
    while True:
        # 乌龟每次前进一步
        turtle = turtle.next
        turtle_steps += 1

        # 兔子每次前进两步
        hare = hare.next
        hare = hare.next

        # 如果乌龟和兔子相遇,则找到循环
        if turtle == hare:
            # 计算循环的长度
            cycle_length = turtle_steps
            break

    # 重新初始化乌龟的步长
    turtle_steps = 0

    # 将兔子放回链表的开头,乌龟保持在相遇位置
    hare = head

    # 乌龟和兔子以相同的步长前进,直到再次相遇
    while turtle != hare:
        turtle = turtle.next
        hare = hare.next
        turtle_steps += 1

    # 返回循环的起始位置和循环长度
    return turtle, cycle_length

在上述代码中,我们首先初始化乌龟和兔子的指针为链表的头节点。然后,我们使用一个循环来移动乌龟和兔子的指针。乌龟每次前进一步,兔子每次前进两步。当乌龟和兔子相遇时,说明链表存在循环。

接下来,我们重新初始化乌龟的步长为0,并将兔子指针放回链表的开头。然后,我们再次移动乌龟和兔子的指针,每次都前进一步,直到它们再次相遇。这时,乌龟所经过的步数就是循环的起始位置。

最后,我们返回乌龟的位置和循环的长度。

注意:上述代码中的head是链表的头节点,next是指向下一个节点的指针。在实际应用中,你需要根据具体的数据结构进行调整。

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