LeetCode 142. 环形链表 II

题目描述

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

示例 1：

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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：

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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：

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输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。

解法

1.哈希表

解题思路

快慢指针法，只能判断链表中是否有环，而快指针和满指针相遇的结点并不一定是环的起点。然鹅，找环的起点，肯定还是要遍历链表，我们可以创建一个哈希表来存储遍历过的节点，如果一个节点出现了两次，那么它肯定是链表中环的起点。

cpp 复制代码

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        if(head == NULL || head -> next == NULL) return NULL;
        unordered_map <ListNode*,bool> temp; //创建哈希表记录已经扫描过的节点
        ListNode* L = head;
        while(L != NULL){
            if(temp.find(L) == NULL) temp[L] = true;
            else break;
            L = L -> next;
        }
        return L;
    }
};

时间复杂度O（N），空间复杂度O（N）

2.快慢指针

解题思路：

回想一下，快慢指针是怎么判断链表有环的，是因为如果链表有环，慢指针一次走一步，快指针一次走两步，快指针一定会追上慢指针，如果我们计算一下快慢指针走过的距离，可以发现有办法找到环的起点。这里先说结论，用Floyd判圈算法可以求解环的起点：当快慢指针第一次相遇时，我们把快指针指向head继续遍历，快慢指针再次相遇，即是环的起点。

在链表有环的情况下，不妨假设非环部分长度为a，环的长度为b，slow和fast相遇时，slow走了x，则快指针走了2x，这多走的步数实际上是因为fast 在环里多绕了若干圈,设多绕了k圈，则有：2x - x = k*b，即x = k*b。也就是slow指针走了a步走到环起点，又在环中走了k*b - a步，此时slow所在位置是（k*b - a）mod b，然后和slow同时一次走一步，则当走了a步时，fast指针指向环起点，那么slow从(k*b - a) mod b 位置又移动了a步，所以无论a,b的大小关系如何，即slow也指向了环的起点。

cpp 复制代码

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        if(head == NULL || head->next == NULL) return NULL;
        
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        bool hasCycle = false;
        
        // 第一步：判断是否有环
        while(fast != NULL && fast->next != NULL) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            
            if(slow == fast) {
                hasCycle = true;
                break;
            }
        }
        
        // 如果没有环，返回NULL
        if(!hasCycle) return NULL;
        
        // 第二步：找到环的入口
        fast = head;
        while(slow != fast) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next;
        }
        
        return slow;
    }
};

时间复杂度O（N），空间复杂度O（1）

LeetCode 142. 环形链表 II

题目描述

示例

解法

1.哈希表

**2.**快慢指针

2.快慢指针