推断单链是否循环，而且找出第一个循环节点

介绍

    推断单链是否循环。而且找出第一个循环节点。

思路

    【推断单链是否循环】：假设单链是循环的，那么循环部分就是封闭的。这好比一个田径运动场，当两个人跑步时，開始尽管有一定的间距，但他们迟早会相遇的。

顺其自然的我们从中抽取一个数学模型，一个是步长Steps（相应两人刚開始跑步时的间距）。一个是推断单链循环的条件nodeX==nodeY(两人“相遇”)。

    【找出第一个循环节点】：我想过好多其他方法，实现起来都比較难，后来出去骑行了两个小时。回来后就想到借助Hash存储，Hash元素包括推断，结果实现起来既easy，又好懂。

    比方：下图就是一个循环单链。第一个循环节点为3。

package shuai.study.link.circle;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

class Node {
	String data = null;
	Node nextNode = null;

	public Node(String data, Node nextNode) {
		this.data = data;
		this.nextNode = nextNode;
	}
}

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class SingleCircleLink {
	Node firstNode = null;

	Node nodeX = null;
	Node nodeY = null;

	public SingleCircleLink(Node firstNode) {
		this.firstNode = firstNode;

		this.nodeX = firstNode;
		this.nodeY = firstNode;
	}

	public boolean isSingleCircleLink() {
		/*
		 * This while block judge whether this link is circle or not.
		 */
		while (nodeY != null && (nodeY = nodeY.nextNode) != null && nodeX != nodeY) {
			nodeX = nodeX.nextNode;
			nodeY = nodeY.nextNode;
		}

		/*
		 * if Node.next is null, then it illustrates this link isn't circle link.
		 */
		return nodeY != null;
	}

	public void printFirstCircleNode(boolean isSingleCircleLinkFlag) {
		if (isSingleCircleLinkFlag) {
			System.out.println("This is single circle link");

			Set<Node> hashSet = new HashSet<Node>();
			Node nodeZ = firstNode;

			/*
			 * This while block will find the first circle node.
			 */
			while (true) {
				hashSet.add(nodeZ);
				nodeZ = nodeZ.nextNode;

				if (hashSet.contains(nodeZ)) {
					break;
				}
			}

			System.out.println("The first circle node is " + nodeZ.data);
		} else {
			System.out.println("This is not single circle link");
		}
	}
}

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/**
 * @author shengshu
 * 
 */
public class SingleCircleLinkApp {
	public static void main(String[] args) {
		Node node6 = new Node("6", null);
		Node node5 = new Node("5", node6);
		Node node4 = new Node("4", node5);
		Node node3 = new Node("3", node4);
		Node node2 = new Node("2", node3);
		Node node1 = new Node("1", node2);

		node6.nextNode = node3;

		SingleCircleLink singleCircleLink = new SingleCircleLink(node1);
		singleCircleLink.printFirstCircleNode(singleCircleLink.isSingleCircleLink());
	}
}