力扣: 环形链表2

文章目录

  • 需求
  • 分析
  • 双指针法
  • 结尾

力扣: 环形链表2_第1张图片


需求

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:
力扣: 环形链表2_第2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: 环形链表2_第3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。


分析

和 上一道题 力扣: 环形链表 有异曲同工之处.

就直接用 Set 法吧:

public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    if( head == null || head.next == null ){
        return null;
    }
    Set<ListNode> set = new HashSet();
    ListNode cur = head;
    while( cur != null ){
        if( !set.add(cur) ){
            return cur;
        }
        cur = cur.next;
    }
    return null;
}

代码解释:
检查边界条件:
如果链表为空 (head == null) 或链表只有一个节点 (head.next == null),链表无法形成环,直接返回 null。

使用 HashSet 存储节点:
创建一个 HashSet 用来存储遍历过的节点。HashSet 是一个集合,它不允许重复元素,因此可以利用这一特性来检测节点是否已经出现过。

遍历链表:
从链表头节点开始遍历。每访问一个节点,就尝试将其加入 HashSet。
如果节点已经存在于 HashSet 中,则说明链表中存在环,因为我们之前已经访问过这个节点。此时返回当前节点作为环的起始节点。

无环情况:
如果遍历完所有节点后没有发现重复节点,则说明链表中不存在环,返回 null。

执行结果:

力扣: 环形链表2_第4张图片


双指针法

这个方法不是我想出来的, 太难了, 直接贴答案吧:

public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    ListNode slow = head;
    ListNode fast = head;
    while (fast != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        if (slow == fast) {// 有环
            ListNode index1 = fast;
            ListNode index2 = head;
            // 两个指针,从头结点和相遇结点,各走一步,直到相遇,相遇点即为环入口
            while (index1 != index2) {
                index1 = index1.next;
                index2 = index2.next;
            }
            return index1;
        }
    }
    return null;
}

运行结果:

力扣: 环形链表2_第5张图片


结尾

以上 是我对这道算法的一些遐想和延伸, 可能不是最优解, 但是算法的优化嘛 本身就是一个思索的过程, 能在这个思索和迭代的过程中有所收获和乐趣就是在成长了, 欢迎大家一起来交流更多的解答…




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