leetcode142.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。

如果链表中有某个节点,可以通过连续跟踪 next 指针再次到达,则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环,评测系统内部使用整数 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 不作为参数进行传递,仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改 链表。

示例 1:

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:

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:

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

提示:

链表中节点的数目范围在范围 [0, 104] 内
-105 <= Node.val <= 105
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

进阶:你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?

分析思路

此题适合画图结合数学公式进行分析。首先判断是否有环,采用的是快慢指针的方法进行,快指针走2步,慢指针走1步,如果二者相遇,那一定存在环。

在此基础上,我们进行下面的判断,fast相遇点和fast2 (head) 到环入口的步长一定是一样或者是比它多走n圈,具体推理看代码随想录的分析:x = (n - 1) (y + z) + z,因此代码也自然而然写了出来。

我第一次写的时候在while中加入了break,其实大可不必,直接在里面进行第二次的while判断。如果找不到环,那就返回空指针即可。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* fast = head;
        ListNode* slow = head;
        while(fast!=nullptr && fast->next!=nullptr){
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if(fast==slow){ // 如果二者相等,即为相遇点。
                ListNode* fast2 = head;
                while(fast2!=fast){ // 继续判断,他们不等于的时候,一步一步走,如果相遇了就return fast
                    fast2 =  fast2->next;
                    fast = fast->next;
                }
                return fast;
            }
        }
        return nullptr;
    }
};

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