[Leetcode][JAVA] Linked List Cycle I && II

Linked List Cycle

 

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

 

Follow up:
Can you solve it without using extra space?

 

使用快慢指针，如果有循环两指针必定能相遇：

public boolean hasCycle(ListNode head) {
        if(head==null)
            return false;
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next;
        while(fast!=null && fast.next!=null)
        {
            if(slow==fast)
                return true;
            slow=slow.next;
            fast=fast.next.next;
        }
        return false;
    }

 

Linked List Cycle II

 

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

 

Follow up:
Can you solve it without using extra space?

一个快指针，一个慢指针，同点出发，如果快的走到null说明没循环，否则两指针必定相遇在一点。

然后把慢指针吊回head, 快指针与慢指针同步同速率前进，直到相遇，相遇点即为循环开始点。

原理证明：

假设头节点到循环开始节点距离为x

循环长度：y

快指针一次两步慢指针一次一步

假设相遇点为m（距离循环开始点m距离）,m必定在循环内部。

快指针移动路程: x + ky + m 慢指针移动路程: x + ty + m

x+ky+m = 2(x+ty+m)

=> ky = 2ty + x + m => (x + m) mod y = 0

 

所以快指针再跑x距离就能到达循环开始点。

代码：

public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if(head==null || head.next==null)
            return null;
        ListNode slow=head;
        ListNode fast=head;
        while(true)
        {
            slow=slow.next;
            if(fast==null || fast.next==null)
                return null;
            fast=fast.next.next;
            if(slow==fast)
                break;
        }
        slow=head;
        while(slow!=fast)
        {
            slow=slow.next;
            fast=fast.next;
        }
        return slow;
    }