Q142 环形链表 II(Linked List Cycle II)
解析思路
leetcode 中等难度，题目描述点击这里。
看到题目描述首先蹦出来的解法就是遍历链表，记录走过的节点，当某个节点第二次走到的时候说明该节点就是环的起点，当节点没有下个节点说明没有环。本方法很简单不做详细说明，用一个HashSet记录访问过的节点即可。
有没有更好的版本呢？当然是有的。通常使用快慢指针的办法来解决这类链表环的问题。思路如下：
- 定义两个指针slow(慢指针，每次走1个)，fast(快指针，每次走两个),都从head出发。
- 每进行一次移动fast和slow间隔的节点就会+1,由此可以推断当slow进入环后，一定会和fast相遇
-
假设链表非环的长度为a,环的长度为b,fast走过的距离为f,slow走过的距离为s,当fast在环中循环n次后，fast,slow首次相遇，可得到如下表达式：
f=2s(f的速度是s的两倍)
f=s+nb(一定比s走的距离多n圈才会相遇)
由上面两个得到：s=nb,由于s走的距离肯定包含了a,可以得到s在环中走的距离为nb-a,只需要继续走a的距离就能刚好走到环的起点。
-
所以再加一个指针c从head开始，每次移动一格，当c和slow相遇时说明到了环的起点
java如下：
package com.fanxb.common;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/**
* 环形链表 II
* 题目地址:https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii/
* 解题思路：
* 解法1：只要找到是否某个节点访问了两次即可，用set记录已访问过的节点，当访问的节点在set中说明找到了环形链表头，当节点没有下一个节点说明不存在环
* 更优化的解法2：
* 使用快慢指针，定义两个指针slow(慢指针，每次走1个)，fast(快指针，每次走两个),都从head出发。
* 每进行一次移动fast和slow间隔的节点就会+1,由此可以推断当slow进入环后，一定会和fast相遇
* 假设链表非环的长度为a,环的长度为b,fast走过的距离为f,slow走过的距离为s,当fast在环中循环n次后，fast,slow首次相遇，可得到如下表达式：
* f=2s(f的速度是s的两倍)
* f=s+nb(一定比s走的距离多n圈才会相遇)
* 由上面两个得到：s=nb,由于s走的距离肯定包含了a,可以得到s在环中走的距离为nb-a,只需要继续走a的距离就能刚好走到环的起点。
* 所以再加一个指针c从head开始，每次移动一格，当c和slow相遇时说明到了环的起点
*
* @author fanxb
* Date: 2020/6/9 15:10
*/
public class Q142 {
public static class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(int x) {
val = x;
next = null;
}
}
public static ListNode solution(ListNode head) {
Set<ListNode> set = new HashSet<>();
while (head != null) {
if (set.contains(head)) {
return head;
} else {
set.add(head);
head = head.next;
}
}
return null;
}
public static ListNode betterSolution(ListNode head) {
ListNode slow = head, fast = head;
do {
if (fast == null || fast.next == null) {
return null;
}
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
} while (slow != fast);
//此时快慢指针相遇,再加一个指针c
ListNode c = head;
while (c != slow) {
slow = slow.next;
c = c.next;
}
return c;
}
}
本体存在一些变体也是一样的解法，
比如找到开始节点后的第n个节点，可在找到头后再遍历n次
比如找到开始节点前的第n个节点，一样的找到头后，再遍历一遍环得到环长度，再计算出需要遍历的次数，得到距离开始节点前的第n个节点
