牛客网高频算法题系列-BM7-链表中环的入口结点
牛客网高频算法题系列-BM7-链表中环的入口结点
题目描述
给一个长度为n链表,若其中包含环,请找出该链表的环的入口结点,否则,返回null。
原题目见:BM7 链表中环的入口结点
解法一:双指针法
使用两个指针,fast 与 slow。它们起始都位于链表的头部。随后,slow 指针每次向后移动一个位置,而fast 指针向后移动两个位置。如果链表中存在环,则 fast 指针最终将再次与 slow 指针在环中相遇。
如果相遇了,从相遇处到入口结点的距离与头结点与入口结点的距离相同。所以将fast重新设置为头结点,fast和sow结点都一步步走,直到相遇,即为入口结点。
原理可参考:双指针算法原理详解
解法二:哈希法
使用HashSet记录链表中的结点,然后遍历链表结点:
- 如果链表中的结点在哈希表中出现过,说明链表有环,并且该结点即为入口结点,返回之
- 如果链表中的结点没有在哈希表中出现过,则将当前结点添加到哈希表中,然后判断下一个结点
最后,如果没有重复节点,则说明无环,返回null。
说明:和 牛客网高频算法题系列-BM6-判断链表中是否有环 的解法基本一致。
代码
import java.util.HashSet;
public class Bm007 {
/**
* 双指针
*
* @param pHead
* @return
*/
public static ListNode entryNodeOfLoop(ListNode pHead) {
ListNode fast = pHead, slow = pHead;
while (fast != null && fast.next != null) {
// 快指针每次走2步,慢指针每次走1步
fast = fast.next.next;
slow = slow.next;
if (fast == slow) {
// 快慢指针相遇,说明链表中有环
break;
}
}
// 如果快指针为null,说明快慢指针没有相遇,无环,返回null
if (fast == null || fast.next == null) {
return null;
}
fast = pHead;
// 与第一次相遇的结点相同速度出发,相遇结点为入口结点
while (fast != slow) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}
// 快慢指针没有相遇,说明无环
return fast;
}
/**
* 哈希法
*
* @param pHead
* @return
*/
public static ListNode entryNodeOfLoop2(ListNode pHead) {
// 用来记录链表中的结点
HashSet<ListNode> nodes = new HashSet<>();
while (pHead != null) {
// 如果链表中的结点已经出现过,这个结点即为环的入口,返回之
if (nodes.contains(pHead)) {
return pHead;
}
nodes.add(pHead);
pHead = pHead.next;
}
return null;
}
public static void main(String[] args) {
/**
* 测试用例链表结构为有环
* testCaseCycle: 3 -> 2 -> 0 -> -4
* ^ |
* ------------
*/
ListNode head = ListNode.testCaseCycle();
/**
* 测试用例,期望输出: 2
*/
System.out.println(entryNodeOfLoop(head));
System.out.println(entryNodeOfLoop2(head));
}
}
\(1.01^{365} ≈ 37.7834343329\)
\(0.99^{365} ≈ 0.02551796445\)
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