在循环链表中确定节点长度的错误值

Question

我想知道在尝试查找循环中连接的节点数时我可能做错了什么。这是我在 python 中的实现。

# Defined Node class
class Node(object):
    data = 0
    def __init__(self, data=None, next_node=None):
        self.data = self.increment()
        self.next = next_node

    def increment(self):
        Node.data += 1
        return Node.data

    def setNext(self, next_node = None):
        self.next = next_node

我定义了一个函数，通过将任意数量的节点和所需的循环长度作为参数来创建节点链。

def create_chain(num_of_nodes, loop_size):
    nodes = [Node() for _ in range(num_of_nodes)]
    if loop_size == 0:
        return nodes[0]
    else:
        for node, next_node in zip(nodes, nodes[1:]):
            node.next = next_node
            # cleaned_nodes.append(node)
        nodes[num_of_nodes-1].next = nodes[(num_of_nodes - loop_size)-1]
        return nodes[0]

然后我定义了一个函数来确定给定作为参数传递给函数的初始节点的循环的大小。

def loop_size(node):

    count = 0
    if node == None:
        return 1

    if node.next == None:
        return 1


    slow = fast = node

    while(slow or fast or node.next):
        count += 1
        if fast.next == None:
            #count += 1
            break

        if slow == fast.next or slow == fast.next.next:
            count += 1
            break

        slow = slow.next
        fast = fast.next.next

    return count

我写了一些测试，但这个特定的断言不起作用，我想了解原因。

def test_very_long_chain(self):
    self.chain = create_chain(3904, 1087)
    self.assertEqual(loop_size(self.chain), 10, 'Loop size of 10 expected')

我收到此断言错误；

AssertionError: 3264 != 10 : Loop size of 10 expected

非常感谢您对此提供一些指导。谢谢

Answer 1

我在 create_chain 和 loop_size 中发现了一些问题。

在create_chain中，逻辑不清楚，当loop_size == 0时，没有创建链，但我想应该创建链，无论循环大小是多少？

另外函数create_chain对循环大小的定义也不严格，假设有300个节点，是否可以创建一个长度为300的循环？如果是，这行“nodes[num_of_nodes-1].next = nodes[(num_of_nodes - loop_size)-1]”应该改变。

最大的问题是 loop_size 函数，我看到你使用了 fast slow pointers 方法来尝试计算循环长度，但 fast 和 slow 方法主要用于检测循环，它可以找到循环的入口。当你找到循环的入口时，计算循环长度应该很容易，所以我在 loop_size 函数中添加了这个辅助函数。

在函数 loop_size 的 while 循环括号内，它应该是 'and' 而不是 'or'。下面是我对类和方法的重写。我希望这是你想要的！

class Node(object):
  def __init__(self, data=None, next_node=None):
    self.data = data
    self.next = next_node

  def increment(self):
    self.data += 1
    return self.data

  def setNext(self, next_node=None):
    self.next = next_node




def create_chain(number, loop):
  if number <= 0 or loop > number:
    print("Error")
    return
  nodes = [Node(i) for i in range(number)]
  for i in range(number-1):
    nodes[i].setNext(nodes[i+1])
  if loop > 0:
    nodes[number-1].setNext(nodes[number-loop])
  return nodes[0]


def loop_size(node):
  def helper(node):
    #print(node.data)
    count = 1
    temp = node
    while(temp.next != node):
      temp = temp.next
      count += 1
    return count

  if not node:
    return 0
  slow = fast = node
  while(slow and fast and fast.next):
    slow = slow.next
    fast = fast.next.next
    if slow == fast:
      return helper(slow)
  return 0


chain = create_chain(300, 300)
print(loop_size(chain))
chain = create_chain(300, 0)
print(loop_size(chain))
chain = create_chain(300, 130)
print(loop_size(chain))