142. 环形链表 II
题目描述
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,我们使用整数 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 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。
解题思路
- 哈希表
遍历链表,使用哈希表记录访问过的节点,当发现节点已访问过时,则该链表构成环,此节点为开始入环的第一个节点。
/**
* Definition for singly-linked list.
* class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) {
* val = x;
* next = null;
* }
* }
*/
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
ListNode tmp = head;
Set<ListNode> set = new HashSet<>();
while (tmp != null) {
if (!set.add(tmp)) {
return tmp;
}
tmp = tmp.next;
}
return null;
}
}
- 双指针
设置两个快慢指针,快指针每次走两步,慢指针每次走一步,当两者相遇时则代表存在环。
快指针走过的步数f,慢指针走过的步数s;
非环的长度为a,环的长度为b;
快指针速度比慢指针快两倍,f=2s;
快指针相比慢指针多走了n圈,f=s+nb;
可以得到s=nb;
注意某个指针从起点出发到入环点,走过的距离可以表示为a+nb;
可以得到慢指针只要再走a步,便可以到达入环点。
但是这个a长度未知,怎么解决呢?
当快慢指针相遇时,我们可以再放一个指针在头结点,让该节点与慢指针继续按步走,它两相遇的时刻则恰好走了a步,到达入环点。
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
if (head==null) {
return null;
}
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (fast!=null) {
slow=slow.next;
if (fast.next!=null) {
fast=fast.next.next;
} else {
return null;
}
if (fast==slow) {
ListNode ptr = head;
while (ptr!=slow) {
ptr=ptr.next;
slow=slow.next;
}
return ptr;
}
}
return null;
}
}