环形链表相关练习

Posted 2021-09-15 小倪同学 -_-

文章目录

• 判断链表是否为环形链表
• 寻找环形链表的结点

判断链表是否为环形链表

题目简介

给定一个链表，判断链表中是否有环。

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，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。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。

如果链表中存在环，则返回 true 。 否则，返回 false 。

LeetCode 141

解题思路

利用快慢指针，快指针一次走一步，慢指针一次走两步，两个指针从起始位置开始运行，如果链表带环则一定会在环中相遇，否则快指针率先走到链表末尾。

代码实现

bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode* fast,*slow;
    fast=slow=head;

    //快指针追慢指针
    while(fast&&fast->next)
    {
        slow=slow->next;
        fast=fast->next->next;

        if(slow==fast)
            return true;
    }

    return false;
}

思考总结

1.快指针一次走两步，慢指针一次走一步，它们一定会相遇吗？

2.fast一次走n步，slow一次走1步，它们一定会相遇吗？

寻找环形链表的结点

题目简介

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。注意，pos 仅仅是用于标识环的情况，并不会作为参数传递到函数中。

说明：不允许修改给定的链表。

LeetCode 142

思路分析

思路一：
利用快慢指针，快指针一次走一步，慢指针一次走两步，按照题141的方法找到相遇点，再让两个指针，一个从头结点，一个从相遇点出发，它们在结点处相遇。

思路二：
根据思路一找到相遇点，记录相遇点的下一个结点，并让相遇点的next指向NULL，再根据相交链表求结点的方法找到结点。

相交链表求结点

代码实现

//思路一
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
	struct ListNode* fast, *slow;
	fast = slow = head;
	while (fast&&fast->next)
	{
		fast = fast->next->next;
		slow = slow->next;

		//一个指针从相遇点开始走，一个指针从头开始走，他们在结点相遇
		if (slow == fast)
		{
			struct ListNode* meet = slow;
			while (meet != head)
			{
				meet = meet->next;
				head = head->next;
			}
			return meet;
		}
	}
	return NULL;
}

//思路二
struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
	struct ListNode* curA = headA;
	struct ListNode* curB = headB;
	int lenA = 0, lenB = 0;
	while (curA)
	{
		++lenA;
		curA = curA->next;
	}
	while (curB)
	{
		++lenB;
		curB = curB->next;
	}

	struct ListNode* LongList = headA;
	struct ListNode* ShortList = headB;
	if (lenA<lenB)
	{
		LongList = headB;
		ShortList = headA;
	}

	//让长的走差距步
	int gap = abs(lenA - lenB);
	while (gap--)
	{
		LongList = LongList->next;
	}

	//同时走找交点
	while (ShortList && LongList)
	{
		if (ShortList == LongList)
		{
			return ShortList;
		}
		ShortList = ShortList->next;
		LongList = LongList->next;
	}

	//不相交
	return NULL;
}

struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
	struct ListNode* fast, *slow;
	fast = slow = head;
	while (fast&&fast->next)
	{
		fast = fast->next->next;
		slow = slow->next;

		if (fast == slow)
		{
			//断开相遇点
			struct ListNode* meet = slow;
			struct ListNode* next = meet->next;
			meet->next = NULL;
			//找结点
			return getIntersectionNode(next, head);
		}
	}
	return NULL;
}

思考总结

思路一中，一个从头结点，一个从相遇点出发，它们为什么会在结点处相遇。