力扣142. 环形链表 II

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。

链接:142. 环形链表 II - 力扣(LeetCode)

题解

方法一:设置两个指针,一个指针指向链表头结点,一个指针指向判环时快慢指针相遇的位置,然后两个指针同时走,它们会在环的第一个结点处相遇。

判断链表是否有环:力扣141. 环形链表_啊哈leelee~的博客-CSDN博客

证明如下。

假设链表起始结点head到环起始结点head'的距离为L,环起始结点head'到快慢指针相遇结点meet的距离为X,环的长度为C,则meet到head'的距离为C-X。

 在判环时,慢指针slow走的路径长度为L+X,快指针fast走的路径长度为L+nC+X(n>=1)。而fast所走路径长度是slow所走路径长度的2倍,即L+nC+X=2*(L+X),展开得L= nC-X,也就是L=(n-1)C+C-X。即一个指针从head开始走,一个指针从meet开始走,这两个指针一定会在环起始结点相遇。

注意,在slow进环之前,fast可能已经在环里走了n圈了;slow进环之后,fast一定会在一圈之内追上slow,因为slow和fast之间的距离最大是C,而slow和fast每移动一次,它们俩之间的距离就会减1,所以在slow移动一圈之前fast一定会追上。

代码如下:

struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) 
{struct ListNode* slow = head;struct ListNode* fast = head;while (fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;//寻找快慢指针相遇结点if (slow == fast){//寻找环起始结点struct ListNode* meet = slow;while (head != meet){head = head->next;meet = meet->next;}return meet;}}return NULL;
}

 方法二:设置一个指针meet指向快慢指针相遇的位置,设置一个指针meetNext指向meet的next,然后把meet的next置空,把问题转化为求解两个链表相交结点。如下图所示,问题转化为求解以head为头结点的链表以meetNext为头结点的链表相交结点

求解链表相交结点:力扣160. 相交链表_啊哈leelee~的博客-CSDN博客

 代码如下:

struct ListNode* getIntersectionNode(struct ListNode* headA, struct ListNode* headB)
{struct ListNode* tailA = headA;struct ListNode* tailB = headB;int lenA = 1;int lenB = 1;while (tailA->next){tailA = tailA->next;lenA++;}while (tailB->next){tailB = tailB->next;lenB++;}if (tailA != tailB)return NULL;struct ListNode* longList = headA;struct ListNode* shortList = headB;if (lenA < lenB){longList = headB;shortList = headA;}int gap = abs(lenA - lenB);while (gap--){longList = longList->next;}while (longList != shortList){longList = longList->next;shortList = shortList->next;}return longList;
}struct ListNode* detectCycle(struct ListNode* head)
{struct ListNode* slow = head;struct ListNode* fast = head;while (fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;//找到相遇结点if (slow == fast){struct ListNode* meet = slow;struct ListNode* meetNext = meet->next;meet->next = NULL;head = getIntersectionNode(head, meetNext);return head;}}return NULL;
}

 

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