Leetcode42-环形链表

题目

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。

代码

java 复制代码
static public ListNode hasCycle_StartNode(ListNode head) {
    ListNode slow = head, fast = head; // 将 fast 的起始位置设置为 head
    while (fast != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        if (slow == fast) {// 此时slow和fast在环的中相遇,但是相遇的点不一定是环的入口点,因为进入指针环的时机是不一样的
            ListNode cycle = head;// 重置一个新节点,走a的距离,就可以和slow后续的移动汇合,且一定是环开始的节点
            while (cycle != slow) {
                cycle = cycle.next;
                slow = slow.next;
            }
            return cycle;
        }
    }
    return null;
}

总结

a:从链表头到环的起始节点的距离。

b:从环的起始节点到快慢指针相遇点的距离。

c:环的长度。

慢指针 slow 从头节点开始,走了 a + b 的距离到达相遇点。

快指针 fast 从头节点开始,走了 a + b + n*c 的距离(其中 n 是快指针在环内绕的圈数)。

当快慢指针相遇时,有以下关系:

  • slow 走的距离:a + b
  • fast 走的距离:a + b + n*c

由于快指针的速度是慢指针的两倍,得出: 2(a + b) = a + b + nc => a + b = n c

这表明慢指针走的距离a+b是环长度的整数倍

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