两道经典LeetCode题感受链表的带环问题

LeetCode 141.环形链表

LeetCode 142.环形链表II

题目描述：

分析：

        可以定义两个指针：快指针，慢指针。若有环，则当慢指针进入环后，快指针总会追上慢指针与之相遇。

代码如下：

bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode*fast, *slow;//定义快慢指针

    fast = slow = head;//都从头开始走

    //若不成环则fast指针会先走到尾，指向空，则停止。
    //fast && fast->next 为链表元素为奇和偶的情况
    while(fast && fast->next){
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;

        if(fast == slow){
            return true;
        }
    }
    return false;
}

题目描述：

 这题的正常思路是记录每个节点位置，知道遇到记录过的节点，则结束并返回该节点。

但是这种解法过于麻烦，对于初学者不友好，因此这里我们讲解一个更加巧妙的方法。

思路如下：

       如图，我们不妨假设起始节点 A 与环入口 B 之间距离为 L，B 与 第一问中快慢指针相遇点 meet 距离为 X，而整个环的周长为 C。

因为快指针速度为慢指针速度的2倍，所以快指针的路程S1 为慢指针路程 S2 的2倍。

因为慢指针进入环后，在一圈内必定被快指针追上，

所以慢指针路程 S2 = L + X；

同时快指针路程 S1 = L + N*C + X；（N >= 1）

又因为 S1 = 2*S2

所以  2*(L + X) = L + N*C + X;

化简：L = N*C - X.

那么这个公式代表什么意思呢？

即 两个相同的指针，一个从头（即位置A）出发，一个从快慢指针相遇点（即meet位置）出发，他们会在环的入口处相遇！

所以我们就可以写出这样的代码：

struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode*fast, *slow;
    fast = slow = head;
    while(fast && fast->next){
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
        
        //成环
        if(fast == slow){
            struct ListNode* meet = fast;
            while(meet != head){
                meet = meet->next;
                head = head->next;
            }
            return head;//meet也一样
        }
    }

    //不成环
    return NULL;

}

小伙伴们对链表成环问题了解了吗？了解后不妨亲自写代码实操一下哦~