Floyd判环算法

题目描述

Leetcode 142:判断链表是否存在环,若存在环则返回链表开始入环的第一个节点,否则返回NULL。

Floyd算法

采用快慢双指针,慢指针每次移动一个结点,快指针每次移动两个结点。

如图所示,假设头节点到入环结点的长度为n,环的长度为k,慢指针移动的步数为x,快指针移动的步数为2x。

Floyd判环算法_第1张图片

第一阶段:快慢指针在环中相遇(若有环它们必定相遇)

此时有 (x - n) % k == ( 2x - n ) % k

第二阶段:我们从头节点和快慢指针相遇的结点,都使用慢指针进行一步一步的移动,指针相遇的结点就是入环结点。

首先,这两个慢指针都会走n步,因为从头节点出发的慢指针到达环的步长为n。

那我们来思考为什么从第一阶段相遇的结点出发,走n步就能到达入环的结点。

接着上面的数学式子,两边同时加上n,(x - n + n) % k == (2x - n + n) % k

即 x % k == 2x % k,此时x应当是k的倍数,即 x % k == 2x % k == 0.

也就是说,继续走完n步之后,正好能绕环整数次。

你可能感兴趣的:(数据结构与算法分析,链表,floyd)