代换链表入口节点

题目:

  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。为了表示给定链表中的环,我们使用整数 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。

  说明:不允许修改给定的链表。

示例 1:
  输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
  输出:tail connects to node index 1
  解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。
在这里插入图片描述
示例 2:
  输入:head = [1,2], pos = 0
  输出:tail connects to node index 0
  解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。
在这里插入图片描述
示例 3:
  输入:head = [1], pos = -1
  输出:no cycle
  解释:链表中没有环。
在这里插入图片描述

解题思路:

  看到这道题分两步去做,我们首先要考虑的是这个链表有没有带环,如果没有带环,直接返回NULL就可以,如果带环了,就开始去找入口点:
  1、使用快慢指针来判断链表是否有环:
  如果这个链表没有尾节点(pCur == NULL),那么这个节点就是带环的,要怎么来判断呢?如果是while(pCur)这样肯定不行,如果这个链表带环,就成了死循环,所以要使用一对快慢指针来判断是否带环,让快指针一次由两步,慢指针一次走一步,如果这个链表带环,在一定的时间内这两个指针一定会相遇。
  2、通过两个指针找带环链表的换入口节点:
  一个指针从快慢指针的相遇节点开始,每次走一步,零一个指针从链表的头节点开始每次走一步,他们的相遇点就是入口节点,为什么这两个指针的相遇节点就是入口节点呢?下面用途来分析
在这里插入图片描述
结合上图开始推导:
  快指针在相遇前走的距离:L+X+nR
  慢指针在相遇前走的距离:L+X
  所以:2(L+X) = L+XnR
         L = nR-X
  n的最小值取1,那么就是L = R-X,所以当这两个指针走的路是一样长,那么他们相遇的节点就是入口节点。

代码解析:

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode *detectCycle(ListNode *head) {//先判断是否有环ListNode* pFast = head;ListNode* pSlow = head;while(pFast && pFast->next){pFast = pFast->next->next;pSlow = pSlow->next;if(pFast == pSlow)break;}if(pFast == NULL || pSlow == NULL)return NULL;//找入口节点else{ListNode* pCyc = pFast;ListNode* pLine = head;while(pCyc != pLine){pCyc = pCyc->next;pLine = pLine->next;}return pCyc;}}
};

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