142. 环形链表 II

142. 环形链表 II

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，使用整数position来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从\(0\)开始）。 如果position是\(-1\)，则在该链表中没有环。注意，position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。

示例：

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。

解题思路

方法一：哈希表

使用哈希表遍历链表中的每个节点，并将它记录下来。一旦遇到了此前遍历过的节点，就可以判定链表中存在环，并且可以立即返回链表入环位置。

方法二：快慢指针

代码实现

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * 142. 环形链表 II
 * 寻找链表的入环位置
 * @author chenzufeng
 * @date 2021-06-27
 */
public class No142_LinkedListCycle2 {
    public SinglyLinkedListNode detectCyclePosition(SinglyLinkedListNode head) {
        // position为链表的入环位置
        SinglyLinkedListNode position = head;
        Set<SinglyLinkedListNode> visitedPosition = new HashSet<>();
        
        while (position != null) {
            if (visitedPosition.contains(position)) {
                return position;
            } else {
                visitedPosition.add(position);
            }
            position = position.nextNode;
        }
        
        // 链表没有环
        return null;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：\(O(N)\)，其中\(N\)为链表中节点的数目。恰好需要访问链表中的每一个节点。

• 空间复杂度：\(O(N)\)，其中\(N\)为链表中节点的数目。需要将链表中的每个节点都保存在哈希表当中。