0

0

如何在 Java 单链表中安全移除包含头节点的环

聖光之護

聖光之護

发布时间:2026-01-28 10:14:24

|

330人浏览过

|

来源于php中文网

原创

如何在 Java 单链表中安全移除包含头节点的环

本文详解单链表检测并移除环时,因环起点为头节点导致 `prev` 为 `null` 而引发 `nullpointerexception` 的根本原因,并提供带哨兵节点(dummy node)的标准修复方案,确保算法对任意环位置(包括自环、头环)均鲁棒有效。

在使用 Floyd 判圈算法(快慢指针)检测并移除链表环时,一个常见但易被忽视的问题是:当环的入口节点恰好是链表头节点(即 Head 自身在环中)时,标准的“找前驱断链”逻辑会失效。问题代码中,removeCycle() 方法在第二阶段尝试用 prev 记录 fast 的前驱节点,但若环入口为 Head,则 slow 与 fast 在首次相遇后立即进入 while(slow != fast) 循环——此时 slow == Head,fast == Head,循环体一次都不执行,prev 始终为 null,最终 prev.next = null 触发空指针异常。

根本原因在于:原算法假设环入口非头节点,使得 slow 和 fast 在重置后需至少移动一次才能相遇,从而保证 prev 被赋值;但当入口为头节点时,二者初始即相等,跳过整个循环,prev 未初始化。

✅ 正确解法:引入哨兵节点(dummy node)
在链表头部插入一个临时哑节点,将原 Head 变为 dummy.next。这样,即使环入口是原 Head,在新结构中它也变为“非头节点”,slow 与 fast 必然需要移动才能相遇,prev 必然被正确赋值。哨兵节点仅在方法内存在,退出后自动被垃圾回收,零副作用。

以下是修复后的完整实现:

public static int removeCycle() {
    // 创建哨兵节点,避免头节点为环入口时 prev 未初始化
    Node dummy = new Node(0);
    dummy.next = Head;

    Node slow = dummy;
    Node fast = dummy;
    boolean hasCycle = false;

    // 第一阶段:Floyd 检测环
    while (fast != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        if (slow == fast) {
            hasCycle = true;
            break;
        }
    }

    if (!hasCycle) {
        return 0; // 无环
    }

    // 第二阶段:定位环入口的前驱节点
    slow = dummy;
    Node prev = null;
    while (slow != fast) {
        prev = fast;      // prev 始终指向 fast 的前一个节点(在移动前)
        slow = slow.next;
        fast = fast.next;
    }
    // 此时 prev 是环入口节点的前驱,断开环
    prev.next = null;
    return 1;
}

⚠️ 注意事项:

Figma
Figma

Figma 是一款基于云端的 UI 设计工具,可以在线进行产品原型、设计、评审、交付等工作。

下载

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 主函数调用验证需修正:原代码 System.out.println(Head.next.next.next.next.data) 试图访问 null 的 data 字段,必然抛异常。应改为打印引用本身(如 System.out.println(Head.next.next.next.next);),输出 null 即表示断链成功。
  • 哨兵节点生命周期安全:dummy 是局部变量,方法返回后不可达,JVM 会自动回收,无需手动处理。
  • 时间/空间复杂度:仍为 O(n) 时间、O(1) 空间,未增加额外开销。

总结:处理链表环问题时,必须覆盖所有边界场景。哨兵节点是解决“头节点为环入口”这一经典陷阱的简洁、通用且工程友好的方案。它不改变原链表结构语义,仅在算法执行期提供统一入口,是链表操作中值得熟练掌握的设计模式。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

236

2023.09.22

java中null的用法
java中null的用法

在Java中,null表示一个引用类型的变量不指向任何对象。可以将null赋值给任何引用类型的变量,包括类、接口、数组、字符串等。想了解更多null的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

438

2024.03.01

while的用法
while的用法

while的用法是“while 条件: 代码块”,条件是一个表达式,当条件为真时,执行代码块,然后再次判断条件是否为真,如果为真则继续执行代码块,直到条件为假为止。本专题为大家提供while相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

94

2023.09.25

空指针异常处理
空指针异常处理

本专题整合了空指针异常解决方法,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

22

2025.11.16

页面置换算法
页面置换算法

页面置换算法是操作系统中用来决定在内存中哪些页面应该被换出以便为新的页面提供空间的算法。本专题为大家提供页面置换算法的相关文章,大家可以免费体验。

407

2023.08.14

俄罗斯Yandex引擎入口
俄罗斯Yandex引擎入口

2026年俄罗斯Yandex搜索引擎最新入口汇总,涵盖免登录、多语言支持、无广告视频播放及本地化服务等核心功能。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

167

2026.01.28

包子漫画在线官方入口大全
包子漫画在线官方入口大全

本合集汇总了包子漫画2026最新官方在线观看入口,涵盖备用域名、正版无广告链接及多端适配地址,助你畅享12700+高清漫画资源。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

35

2026.01.28

ao3中文版官网地址大全
ao3中文版官网地址大全

AO3最新中文版官网入口合集,汇总2026年主站及国内优化镜像链接,支持简体中文界面、无广告阅读与多设备同步。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

74

2026.01.28

php怎么写接口教程
php怎么写接口教程

本合集涵盖PHP接口开发基础、RESTful API设计、数据交互与安全处理等实用教程,助你快速掌握PHP接口编写技巧。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2

2026.01.28

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.9万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 7.8万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 52.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号