Floyd의 주기 찾기 알고리즘이 연결된 목록의 루프를 어떻게 감지할 수 있습니까?

연결된 목록에서 반복 구조를 식별하는 방법

컴퓨터 과학에서 연결 목록은 데이터를 저장하고 구성하는 데 사용되는 유비쿼터스 데이터 구조입니다. 그러나 연결된 목록에는 루프라는 특정 현상이 나타날 수 있습니다. 목록의 마지막 노드가 시퀀스의 앞부분에 있는 노드를 가리킬 때 루프가 발생하여 끝없는 순환이 생성됩니다.

이 문제를 해결하려면 프로그래머는 연결된 목록이 루프 동작을 나타내는지 여부를 능숙하게 식별해야 합니다. 루프 감지를 위한 신뢰할 수 있는 기술 중 하나는 "거북이와 토끼 알고리즘"이라고도 알려진 플로이드의 주기 찾기 알고리즘입니다.

이 알고리즘은 차등 이동 원리에 따라 작동합니다. 하나의 참조 포인터(토끼)를 한 번에 두 개의 노드로 전진시키는 동시에 다른 참조 포인터(거북이)를 한 노드 앞으로 이동함으로써 플로이드의 알고리즘은 연결된 리스트를 효과적으로 스캔합니다.

연결된 리스트의 구조에 따라, 두 가지 결과가 가능합니다:

• 루핑 목록: 연결된 목록에 루프가 포함된 경우 거북이 포인터와 토끼 포인터는 결국 동일한 노드에서 교차합니다. 이는 루프의 존재를 확인합니다.
• 비순환 목록: 루프가 없는 경우 거북이 또는 토끼 포인터는 null 값을 만나며 루프가 없는 목록의 끝을 나타냅니다. 루프 동작.

다음 Java 구현의 Floyd 알고리즘을 사용하여 주어진 연결 목록에 루프가 포함되어 있는지 확인할 수 있습니다.

<code class="java">public boolean hasLoop(Node first) {
    if (first == null) {
        return false;
    }
    Node slow = first;
    Node fast = first;
    while (true) {
        slow = slow.next;
        if (fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
        } else {
            return false;
        }
        if (slow == null || fast == null) {
            return false;
        }
        if (slow == fast) {
            return true;
        }
    }
}</code>

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