循环链表进入无限循环

Question

我应该编写一个程序，可以使用循环链表进行多项式加法/减法/乘法/求值。

我的乘法代码正在无限循环中，并且我已在发生该情况的地方标记了注释（用 printf 语句检测到，已删除）。

list* poly_mul(list *p1, list *p2) {
  term tmp;
  list *result = malloc(sizeof(list));
  memcpy(result, p1, sizeof(list));
  node *b = p2->head;
  node *r = result->head;
  do {
    do {
      tmp.exp = r->data.exp + b->data.exp;
      tmp.coeff = r->data.coeff * b->data.coeff;
      unsigned int add_term = 1;
      node *c = result->head;
      do {
        if(c->data.exp == tmp.exp) {
          c->data.coeff += tmp.coeff;
          add_term = 0;
          break;
        }
        c = c->next;
        //Here it goes in infinite loop
      } while(c != result->head);
      if(add_term)
        node_add(result, &tmp);
      b = b->next;
    } while(b != p2->head);
    r = r->next;
  } while(r != result->head);
  return result;
}

使用的结构在这里：

typedef struct {
  int exp;
  int coeff;
} term;

typedef struct node {
  term data;
  struct node *next;
} node;

typedef struct {
  node *head;
  node *tail;
  unsigned int count;
} list;

这是 main 中的代码：

void main() {
  list p1, p2, *p3;
  p1.count = p2.count = 0;
  poly_create(&p1);
  p3 = poly_mul(&p1, &p2);
  poly_print(p3);
}

void poly_create(list *l) {
  int i, n;
  printf("\nEnter number of terms in the polynomial: ");
  scanf("%d", &n);
  for(i = 1; i <= n; i++) {
    printf("\nEnter details for term %d: ", i);
    term_append(l);
}

void node_add(list *l, term *t) {
  node *tmp = malloc(sizeof(node));
  memcpy(&tmp->data, t, sizeof(term));
  if(l->count == 0) {
    l->head = tmp;
    l->tail = tmp;
    tmp->next = tmp;
  }
  else {
    l->tail->next = tmp;
    tmp->next = l->head;
    l->tail = tmp;    
  }
  l->count++;
}

void term_append(list *l) {
  term t;
 enter:
  printf("\nEnter term as <coefficient>,<exponent>: ");
  scanf("%d,%d", &t.coeff, &t.exp);
  if(!t.coeff) {
    printf("\nCoefficient is zero, reenter term");
    goto enter;
  }
  if(l->count >= 1) {
    node *i = l->head;
    do {
      if(i->data.exp == t.exp) {
        printf("\nExponent %d was already entered, reenter term", t.exp);
        goto enter;
      }
      i = i->next;
    } while(i != l->head);
    node_add(l, &t);
  }
  else
    node_add(l, &t);
}

请给我一个解决这个问题的方法，在过去的三个小时里我一直在努力解决这个问题。

Answer 1

为什么会进入无限循环呢？您可以通过使用调试器并逐步执行代码来找出答案。只需在适当的位置放置一个断点，您应该能够自己找到它。链接列表中很可能存在循环。

您可以使用两个指针检查链接列表中的循环。第一个（尾部）指向列表的开头。第二个（头）指向列表的第二个元素。通过将 head 和 tail 都递增 1 循环，直到 head 超过最后一个元素（我将那些指向 NULL，而不是 head）。如果在任何点 tail >头，你有一个循环。

Answer 2

如果您在每次迭代时 printf("%d",(int) c); 会发生什么？我怀疑 result->head 指向一个节点，该节点指向链表的成员，但不在链表本身中。

潜在测试：向列表的每个成员添加一个 int saw ，并在循环给定数量的节点（过高的节点数，例如 INT_MAX）时在每个成员上递增它，并且当循环停止时，看看是否结果->头->看到> 0:

typedef struct node {
  term data;
  struct node *next;
  // to be removed later
  int seen;
} node;

// place this before you get the infinite loop
unsigned int i = 1;
c->seen = 0;
do
{
    c = c->next;
    c->seen = i;
// replace INT_MAX with some number which is greater than the maximum list length
} while(++i <= INT_MAX);
// this should be roughly equal to i (might be off by 1).
// I'll bet it isn't though!
printf("result->head->seen = %d", result->head->seen);

Answer 3

一个可能的原因是：您从未创建 p2。您的 main 函数中是否缺少这样一行：

poly_create(&p2);

？