【LeetCode从零单刷】Linked List Cycle I & II

I 题目：

Given a linked list, determine if it has a cycle in it.

Can you solve it without using extra space?

解答：

乍一看很简单。我的做法是保存头指针，然后另一个指针继续遍历下去，直到遇到头指针为止。但是我没有考虑到部分回环情况：

说实话我并没有想到什么好办法。直到看了Discussion，发现可以有追击问题的思路来做：一个慢指针一次跑一步，一个快指针一次跑两步。如果有环一定能追上。

于是我写下：

class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        if(head == NULL || head->next == NULL || head->next->next == NULL)
            return false;
        
        ListNode* slow = head->next;
        ListNode* fast = head->next->next;
        while(slow != NULL)
        {
            if(slow == fast)
            {
                return true;
            }
            
            if(fast->next->next == NULL)
            {
                return false;
            }
            else
            {
                slow = slow->next;
                fast = fast->next->next;
            }
        }
        return false;
    }
};

显示Runtime Error……后来发现，当判断 if(fast->next->next == NULL) 的时候，我忘记了考虑了：如果 fast->next == NULL，那 fast->next->next 就变成了野指针，然后else里面将野指针赋值给 fast 就没尽头了。

class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        if(head == NULL || head->next == NULL || head->next->next == NULL)
            return false;
        
        ListNode* slow = head->next;
        ListNode* fast = head->next->next;
        while(slow != NULL)
        {
            if(slow == fast)
            {
                return true;
            }
            
            if(fast->next == NULL || fast->next->next == NULL)
            {
                return false;
            }
            else
            {
                slow = slow->next;
                fast = fast->next->next;
            }
        }
        return false;
    }
};

II 题目：

Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, returnnull.

Note: Do not modify the linked list.

解答：

如果返回循环的起点怎么办？回想一下追击问题：如果环长为 y，环的起点距离链表起点距离为 x。

当慢指针走到环的起点，快指针已经进入环中并且走了 x 步。快慢指针之间的距离为 (n*y - x)，其中n满足条件：(n-1)*y < x < n*y。

因为快慢指针之间速度差为 1，所以两人会在距离环起点距离为 (n*y - x) / 1 处相遇。此时慢指针再走 x 步，即到达环起点。

环的起点距离链表起点距离为 x，并且慢指针再走 x 步即到达环起点。那么，我设计另一个指针从链表起点出发，与慢指针同速度前进，两者就在环起点相遇。

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        if (head == NULL || head->next == NULL || head->next->next == NULL)
            return NULL;
        ListNode* slow = head->next;
        ListNode* fast = head->next->next;
        
        while(fast != slow && fast->next != NULL && fast->next->next != NULL) {
            fast = fast->next->next;
            slow = slow->next;
        }
        
        if (fast == slow){
            ListNode* tmp = head;
            while(tmp != slow)
            {
                tmp  = tmp->next;
                slow = slow->next;
            }
            return tmp;
        }
        else return NULL;
    }
};