力扣刷题笔记142

题号:142. 环形链表 II

简介:

给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null

为了表示给定链表中的环,我们使用整数 pos来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。 如果pos是 -1,则在该链表中没有环。注意,pos仅仅是用于标识环的情况,并不会作为参数传递到函数中。

说明:不允许修改给定的链表。

进阶:

你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?

示例 1:

力扣刷题笔记142_第1张图片

输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:返回索引为 1 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。

示例 2:
力扣刷题笔记142_第2张图片

输入:head = [1,2], pos = 0
输出:返回索引为 0 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。

示例 3:

在这里插入图片描述

输入:head = [1], pos = -1
输出:返回 null
解释:链表中没有环。

题解:

双指针法:

首先解决判断是否有环问题,定义两个指针 slow fast
力扣刷题笔记142_第3张图片
fast每次走两步,slow每次走一步
力扣刷题笔记142_第4张图片
如果链表中有环的话,两个指针一定能够遇到,所以当fast == slow 条件满足后就能证明链表中有环。

然后解决找到环入口的问题,
力扣刷题笔记142_第5张图片
slow 走到相遇节点所走步数为
a+b
fast 走到相遇节点所走步数为
a+n(b+c)+b (n为fast节点绕过的圈数)
因为fast 的步数是slow的两倍所以有
2(a+b) = a+n(b+c)+b
我们要得到的距离是a,化简可得

a = n(b+c)-b
  = (n-1)b +nc

其中n的值为n>=1
取特值n=1时可得
a=c

我们凭此可以得到一次推论,当fast与slow相遇后,fast从head出出发,slow从相遇节点以相同的步数出发,两个节点会在入口出相遇
编程验证通过,结论正确

代码:

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
       ListNode fast = head;
       ListNode slow = head;
        while (true) {
           if(fast == null || fast.next == null){
               return null;
           }
           fast = fast.next.next;
           slow = slow.next;
           if(fast == slow){
               break;
           }
       }
       fast = head;
        while (fast != slow) {
           fast = fast.next;
           slow = slow.next;
       }
       return fast;
    }
}

你可能感兴趣的:(力扣刷题笔记,链表,数据结构)