代码随想录算法训练营第四天 |24. 两两交换链表中的节点 | 19.删除链表的倒数第N个节点 | 面试题 02.07. 链表相交 | 142.环形链表II

142. 环形链表 II

 

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给定一个链表的头节点 head ，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 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 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改 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。

示例 2：

输入：head = [1,2], pos = 0
输出：返回索引为 0 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：

输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。

 

提示：

• 链表中节点的数目范围在范围 [0, 104] 内
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

 

进阶：你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？

---

1. 判断有没有环， 用快慢指针， 快走2， 慢走1， 快相对与慢走1， 所以有环就一定能遇到
2. 判断入环点的逻辑，数字逻辑参推到， z=x%(z+y) 再找到相遇点 m 时， 再新增个head点，同时并进
3. 当他们相遇时那个就是入环点， 没有想到

此时已经可以判断链表是否有环了，那么接下来要找这个环的入口了。

假设从头结点到环形入口节点 的节点数为x。 环形入口节点到 fast指针与slow指针相遇节点 节点数为y。 从相遇节点 再到环形入口节点节点数为 z。 如图所示：

那么相遇时： slow指针走过的节点数为: x + y， fast指针走过的节点数：x + y + n (y + z)，n为fast指针在环内走了n圈才遇到slow指针， （y+z）为 一圈内节点的个数A。

因为fast指针是一步走两个节点，slow指针一步走一个节点， 所以 fast指针走过的节点数 = slow指针走过的节点数 * 2：

(x + y) * 2 = x + y + n (y + z)

两边消掉一个（x+y）: x + y = n (y + z)

因为要找环形的入口，那么要求的是x，因为x表示 头结点到 环形入口节点的的距离。

所以要求x ，将x单独放在左面：x = n (y + z) - y ,

再从n(y+z)中提出一个 （y+z）来，整理公式之后为如下公式：x = (n - 1) (y + z) + z 注意这里n一定是大于等于1的，因为 fast指针至少要多走一圈才能相遇slow指针。

这个公式说明什么呢？

先拿n为1的情况来举例，意味着fast指针在环形里转了一圈之后，就遇到了 slow指针了。

当 n为1的时候，公式就化解为 x = z，

这就意味着，从头结点出发一个指针，从相遇节点 也出发一个指针，这两个指针每次只走一个节点， 那么当这两个指针相遇的时候就是 环形入口的节点。

也就是在相遇节点处，定义一个指针index1，在头结点处定一个指针index2。

让index1和index2同时移动，每次移动一个节点， 那么他们相遇的地方就是 环形入口的节点。

 

 

 

 

func detectCycle(head *ListNode) *ListNode {

fast, slow := head, head

//先确定是否有环（fast与slow能相遇）

for fast != nil && fast.Next != nil {

fast = fast.Next.Next

slow = slow.Next

if fast != slow {

continue

}

//由相遇到，到开始点同步进步，相遇就是环起点，这点逻辑不好理解

meetNode := fast

startNode := head

for meetNode != startNode {

meetNode = meetNode.Next

startNode = startNode.Next

}

return startNode

}

return nil

}

---

 

面试题 02.07. 链表相交

 

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简单

 

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提示

 

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点，返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交：

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。

 

示例 1：

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。
在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。

示例 2：

输入：intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at '2'
解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [0,9,1,2,4]，链表 B 为 [3,2,4]。
在 A 中，相交节点前有 3 个节点；在 B 中，相交节点前有 1 个节点。

示例 3：

输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：null
解释：从各自的表头开始算起，链表 A 为 [2,6,4]，链表 B 为 [1,5]。
由于这两个链表不相交，所以 intersectVal 必须为 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
这两个链表不相交，因此返回 null 。

 

提示：

• listA 中节点数目为 m
• listB 中节点数目为 n
• 0 <= m, n <= 3 * 104
• 1 <= Node.val <= 105
• 0 <= skipA <= m
• 0 <= skipB <= n
• 如果 listA 和 listB 没有交点，intersectVal 为 0
• 如果 listA 和 listB 有交点，intersectVal == listA[skipA + 1] == listB[skipB + 1]

 

进阶：你能否设计一个时间复杂度 O(n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？

---

func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {

var countA, countB int

nodeA, nodeB := headA, headB

for nodeA != nil {

nodeA = nodeA.Next

countA++

}

for nodeB != nil {

nodeB = nodeB.Next

countB++

}

if countA < countB {

headB, headA = headA, headB

countA, countB = countB, countA

}

for i := 0; i < countA-countB; i++ {

headA = headA.Next

}

for headA != nil {

if headA == headB {

return headA

}

headA = headA.Next

headB = headB.Next

}

return nil

}

---

 

19. 删除链表的倒数第 N 个结点

 

已解答

中等

 

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提示

 

给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。

 

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出：[1,2,3,5]

示例 2：

输入：head = [1], n = 1
输出：[]

示例 3：

输入：head = [1,2], n = 1
输出：[1]

 

提示：

• 链表中结点的数目为 sz
• 1 <= sz <= 30
• 0 <= Node.val <= 100
• 1 <= n <= sz

 

进阶：你能尝试使用一趟扫描实现吗？

---

func removeNthFromEnd(head *ListNode, n int) *ListNode {

dummy := &ListNode{Next: head}

slow, fast := dummy, dummy

for i := 0; i < n; i++ {

fast = fast.Next

}

for fast.Next != nil {

slow = slow.Next

fast = fast.Next

}

slow.Next = slow.Next.Next

return dummy.Next

}

 

---

 

24. 两两交换链表中的节点

 

已解答

中等

 

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给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。

 

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]

示例 2：

输入：head = []
输出：[]

示例 3：

输入：head = [1]
输出：[1]

 

提示：

• 链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内
• 0 <= Node.val <= 100


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func swapPairs(head *ListNode) *ListNode {

dummy := &ListNode{Next: head}

node := dummy

for node.Next != nil && node.Next.Next != nil {

a := node.Next

b := a.Next

node.Next = b

a.Next = b.Next

b.Next = a

node = a

}

return dummy.Next

}