环形链表 II

题目描述

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

示例 1:

环形链表 II_第1张图片

输入:head = [3,2,0,-4]
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。

思路

环形链表 II_第2张图片

如上图,我们让两个指针同时指向首节点,然后移动指针,其中slow指针每次移动一步,fast每次移动两步。如果环存在,则两指针必然会在环上某处相遇。假设在图中c处。根据速度关系,fast指针的路程一定是slow指针的两倍,这里我设弧AB长为x,弧BC为y,弧CB为z,则有(x+y)*2=x+y+n*(y+z),其中n为fast指针在弧=环里走过的圈数,那么n>=1,两边同时消去一个(x+y),得x+y=n*(y+z),移项化简的x=(n-1)*(y+z)+z,注意到(n-1)*(y+z)其实是环长度的整数倍,所以很容易推出x=z。知道这个我们就可以让其中一个指针从A处出发,另外一指针依然在c处,然后同时移动,每次移动一步,那么最后就会在B处相遇了,也就得到我们的入环口处了。

解法

C++版本

环形链表 II_第3张图片

Java版本

环形链表 II_第4张图片

Python3版本

环形链表 II_第5张图片

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