环形链表问题——力扣141,142

环形链表问题------力扣141,142

  • 141.判断链表是否带环
  • [142.给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 NULL](#142.给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 NULL)

141.判断链表是否带环

  1. 这道题不能用比较链表中的值来判断是否带环,因为链表中不同节点的值可以相同,我们要比较地址来判断是否带环
  2. 带环问题我们要用快慢指针来解决。让慢的指针一次走一步,快的指针一次走两步。这样如果链表中带环的话,慢指针一定会与快指针相遇。
  3. 地址相同就是相遇,说明链表带环

把带环的链表想象成这个样子

cpp 复制代码
bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode *fast = head;
    struct ListNode *slow = head;
    while(fast && fast->next)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
        if(fast == slow)
        {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

142.给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 NULL

这道题我们要找到他的入环点。

1.假设快指针fast在与慢指针slow第一次相遇时 fast只在环内多跑了一圈 (b+c)

那么在相遇点相遇时,slow跑了 a+b,fast跑了a+(b+c)+b。

又因为快指针一次走两步,慢指针一次走一步所以有:2(a+b)=a+2b+c

所以推出 a = c

所以我们相遇后只需要再定义一个指针 cur 从头节点位置开始走,slow从相遇点开始走,他们两相遇时就是链表中环的起始点
2.fast也可能在环内跑了很多圈才与slow相遇

但slow走的路程永远a+b

fast在环内走了很多圈后与slow相遇

fast走的时slow的二倍

同时去掉b>同时减去一个a
所以得处结论,我们可以用cur 指向头节点,让慢指针在环内与cur同时走最终还是会在入环点相遇,返回相遇点即可

cpp 复制代码
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode *fast = head;
    struct ListNode *slow = head;
    while(fast && fast->next)
    {
        fast = fast->next->next;
        slow = slow->next;
        if(fast == slow)
        {
            struct ListNode *cur = head;
            while(1)
            {
                if(cur == slow)
                {
                    return slow;
                }
                cur = cur->next;
                slow = slow->next;
            }
        }
    }
    return NULL;
}
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