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橘子刷题第九题之找到环形链表的入环口

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

橘子刷题第九题之找到环形链表的入环口

题目:本题出自力扣第一百四十二题,找到环形链表开始入环的第一个节点
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?

解法1:依然是哈希

其实依然可以用哈希做,找入环点,你可以用一个有序的hash表,然后遍历找到第一次存在的位置就行了。但是这里就不做了,可以试试。

解法2:追击问题,男追女?

考虑一下,我们上一篇已经结构成追击问题使用快慢指针找到了环,但是此时此刻,快慢指针处于环中的一个位置,不一定是入环点。那怎么办。这时候我们想到一个人生哲理,当你迷茫的时候,不妨重头来过。哈哈开个玩笑。
我们这时候可以再出一个指针,让他从头开始一个一个走,你快慢指针在环上也一个一个走,那这时候大家同步速率,如果一旦相遇,那必然是在入环点处,因为如果你要是在入环点没遇到,那进了环大家一样速率你永远遇不到了。其实你也没必要引入第三个指针,你拿快慢任意一个回到头节点,重开始都一个一个的速率走,这就行了。
其实这里我想到一个问题,就是会不会我存在环,但是你慢的从头走,快的在环上一个一个走,最后慢的进环了,也没遇到快的,这样明明有环,但是永远遇不到。这样会不会呢?要是有这种代码会一直死循环下去,不会跳出来,可能不会吧,需要数学证明,回头再证吧。(其实是我不会)

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        // 安全校验
        if(head == null) return null;
        // 是否存在环的标志
        boolean isCircle = false;
        // 声明快慢指针
        ListNode fastNode = head,slowNode = head;
        // 判断快指针的下一个和下下个,因为快指针在前面跑,所以拿他判断,而且他要走两个,所以你最好后面和后面的后面都判断一下
        // 要是后面没了,那后面的后面也就没必要了
        while(fastNode.next != null && fastNode.next.next != null){
            // 慢指针前进一个
            slowNode = slowNode.next;
            // 快指针前进两个
            fastNode = fastNode.next.next;
            // 出现环
            if(slowNode == fastNode) {
                isCircle = true;
                break;
            }
        }

        // 如果有环,就让慢指针或者快指针回到头节点,此时继续向前走,但是每次都走一个,相遇之时就是环的入口
        if(isCircle){
            // 让慢指针回到头结点开始
            slowNode = head;
            while(slowNode != fastNode){
                slowNode = slowNode.next;
                fastNode = fastNode.next;
            }
            // 跳出就是相遇了,此时的快慢指针就都是指向了环的入口
            return fastNode;
        }

        // 跳出这里说明没有环
        return null;
    }
}

总结

相遇之后如果要找入环点,需要从头开始一步一走,如果再次相遇则必在入环点。

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