算法-leetcode-142. 环形链表 II

Posted 2022-08-13 xiaoshuai666

题目链接 142. 环形链表 II
本题的解法主要是两种，都是在141题判断是否有环的基础上进行的

方法1:hash法

1. 遍历链表，所有节点都放在hash中
2. 如果一个节点已经在hash中存在，说明该节点就是环的连接点
   本方法时间复杂度为O(n)，因为用到一个hash结构，所以空间复杂度为O(n)，

方法2:双指针法（快慢指针法）

在141中已经知道快慢指针会在环中相遇，入下图：

在环上相遇后，记录第一次相遇点为Pos，连接点为Join，假设头结点到连接点的长度为LenA，连接点到第一次相遇点的长度为x，环长为R。

• 第一次相遇时，slow走的长度 S = LenA + x;
• 第一次相遇时，fast走的长度 2S = LenA + n*R + x;
• 所以可以知道，LenA + x = nR;　　LenA = nR -x;
  对于 LenA = nR -x 这个公式，可以得到 第一次碰撞点Pos到连接点Join的距离=头指针到连接点Join的距离，因此，分别从第一次碰撞点Pos、头指针head开始走，相遇的那个点就是连接点。* （指针a走了LenA的距离，此时指针b走了nR -x的距离，nR 表示在换上走了n圈，位置还是在Pos，但是-x表示要从Pos位置后退x个位置，刚好到达Join这个连接点）
  代码如下：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode 
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * ;
 */
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) 
    if (!head || !head->next) 
        return NULL;
    
    //这里要注意，初始化时，慢指针指向头指针的下一个节点，快指针指向头指针后两个节点的位置
    //如果慢指针初始为head，快指针初始为head->next，虽然能找到一个碰撞点，但是后面找环入口节点的时候就会有问题，无法遇到，进入死循环
    struct ListNode *slow = head->next, *fast = head->next->next;
    while (slow != fast) 
        if (!fast || !fast->next) 
            return NULL;
        
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
    
    
     slow = head;
     int pos = 0;
     while (slow != fast) 
         pos++;
         slow = slow->next;
         fast = fast->next;
     
     return fast;