链表题解——环形链表 II【LeetCode】

142. 环形链表 II

快慢指针法

• 核心思想：

  1. 快慢指针 ：
     • 使用快慢指针（fast 和 slow）遍历链表。
     • 快指针每次移动两步，慢指针每次移动一步。
     • 如果链表存在环，快指针最终会追上慢指针（相遇）。
  2. 找到环的入口 ：
     • 当快慢指针相遇时，初始化一个新指针 ptr，指向链表头节点。
     • 同时移动 ptr 和 slow，每次移动一步，直到它们相遇。
     • 相遇的节点就是环的入口节点。

上面思路和图解来自灵茶山艾府

• 时间复杂度：

  • 最坏情况下需要遍历整个链表，时间复杂度为 O(n)，其中 n 是链表的节点数。

• 空间复杂度：

  • 只使用了常数级别的额外空间，空间复杂度为 O(1)。

class Solution:
    def detectCycle(self, head):
    slow = fast = head  # 初始化慢指针和快指针，都指向链表头节点
    while fast is not None:  # 当快指针不为空时
        slow = slow.next  # 慢指针每次移动一步
        if fast.next is None:  # 如果快指针的下一个节点为空
            return None  # 说明链表没有环，返回 None
        fast = fast.next.next  # 快指针每次移动两步
        if fast == slow:  # 如果快慢指针相遇
            ptr = head  # 初始化一个新指针，指向链表头节点
            while ptr != slow:  # 当新指针和慢指针不相遇时
                ptr = ptr.next  # 新指针每次移动一步
                slow = slow.next  # 慢指针每次移动一步
            return ptr  # 返回新指针指向的节点（即环的入口节点）
    return None  # 遍历结束，没有发现环，返回 None