链表相关面试题：返回两个链表的第一个交点，判断单链表是否有环,返回入环的第一个结点

Posted 2021-07-18 蚍蜉撼树谈何易

一、返回链表的第一个交点

解题思路：
1.首先分别确定出两个链表的有效长度
2.接着对根据统计出来的链表长度对相应的链表进行一定的位移（假如说A链表比较长的话，就需要对指向A链表的指针进行后移，直至两个链表的长度是相同的。
3.再两个链表长度相同的情况下，依次进行对比，直至找出第一个相同结点为止，若已经指向NULL值，则表示两个链表中没有相交的点
画图分析：

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    if(headA==NULL||headB==NULL)
    {
        return NULL;
    }
    //首先统计两个链表的位数
    struct ListNode*list1=headA;
    struct ListNode*list2=headB;
    int count1=0;
    int count2=0;
    while(list1)
    {
        count1++;
        list1=list1->next;
    }
    while(list2)
    {
        count2++;
        list2=list2->next;
    }
    //让list1指针和list2指针重新指向两链表的起始位置
    list1=headA;
    list2=headB;
    int num=count1-count2;
    //移动指针的指向，保证了从当前指针所指的地方到链表结尾元素个数相同
    if(num>0)
    {
        while(num--)
        {
           
           
                list1=list1->next;
            
        }
    }
    else if(num<0)
    {
        while(num++)
        {
            list2=list2->next;
        }
    }
   //控制结束条件，若到达任意链表末尾，还未有结果的话，证明此时并未有交点，所以在最后会返回NULL值
    while(list1!=NULL&&list2!=NULL)
    {
        if(list1==list2)
        {
            return list1;//返回他们相交的第一个结点
        }
        list1=list1->next;
        list2=list2->next;
    }
    return NULL;
    
}

二、 判断单链表是否有环
思想：快慢指针
1.首先判断head指针或head->next是否为空，若为空的话，此时比不可能有环
2.定义一个fast指针，slow指针，在初始状态下都指向链表第一个元素，fast指针每次走两格，slow指针每次走一格。
3.让他们依次往下走，若此时带环的话，则fast指针总有一个时刻与slow指针同一指向
思考：为什么fast指针每次走两个，slow’指针每次走一格？

fast可能每次走两步，slow’走一步或许相对于些许问题来说是有点慢的，但是每次fast’比slow’多走一步在有环的情况下至少绝对可以保证fast终有一天能与slow相遇。

bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    if(head==NULL||head->next==NULL)
    {
    return false;
    }
    struct ListNode *fast=head;
    struct ListNode*slow=head;
    while(fast&&fast->next)
    {
        slow=slow->next;
        fast=fast->next->next;
        if(slow==fast)
        {
            return true;
        }
    }
    return false;
    
}

三、返回入环的第一个结点
思想：
1.首先对链表是否有环进行判断，若没有环的话，此时直接返回空，若有环的话，则利用快慢指针的方法首先找到fast与slow指针相遇的结点key。
2.让slow指针重新指向链表的第一个元素，此时求出的结点与slow一起走，每次都只走一步，则此时slow与key第一次相遇就是该环的入口地址。
问题：
为什么这样做就可以求出环的入口地址？

 struct ListNode*hascycle(struct ListNode*head)
 {
     if(head==NULL)
     {
         return;
     }
     struct ListNode*fast=head;
     struct ListNode*slow=head;
     while(fast&&fast->next)
     {
         slow=slow->next;
         fast=fast->next->next;
         if(slow==fast)
         {
             return slow;
         }
     }
     return NULL;
 }
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode*ph=hascycle(head);//此方法是为了判断有无环，同时返回的是fast与slow指针的交点
    if(head==NULL||ph==NULL)
    {
        return NULL;
    }
    struct ListNode*slow=head;
    while(ph!=slow)
    {
        ph=ph->next;
        slow=slow->next;
    }
    return ph;
    
}

上一篇博客收获了不少的访问量，确实挺受宠若惊的，希望大家能一起进步，冲冲冲！！