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

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了链表相关面试题: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相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、返回链表的第一个交点
在这里插入图片描述
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:
在这里插入图片描述

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?
在这里插入图片描述
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?
在这里插入图片描述

 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;
    
}

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以上是关于链表相关面试题: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的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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