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算法力扣刷题记录 十二【142. 环形链表 II】

前言

链表的最后一题。加油,继续。
记录十二:力扣【142. 环形链表 II】


一、题目阅读

给定一个链表的头节点 head ,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null

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,评测系统内部使用整数 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。

不允许修改 链表。

示例 1:
在这里插入图片描述

输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:返回索引为 1 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。

示例 2:
在这里插入图片描述

输入:head = [1,2], pos = 0
输出:返回索引为 0 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。

示例 3:
在这里插入图片描述

输入:head = [1], pos = -1
输出:返回 null
解释:链表中没有环。

提示:

链表中节点的数目范围在范围 [0, 104] 内
-105 <= Node.val <= 105
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

进阶:

你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?

题目信息整合

传参:链表头节点head;
返回:指针指向pos的位置。pos=-1,说明没有环,返回NULL;
不让改链表结构。


二、第一次尝试

初始思路

我想到用一个vector < int > nums来获取节点的值,看cur往后遍历中有没有连续重复的值。但有很明显的漏洞,如果该链表的值存在循环(撤掉环之后),就无法判断。

比如:

[3,2,0,2,0,2,0];  pos=3。这样的用例就无法用nums值相等来判断。

没有实现


三、代码随想录学习

学习思路

网站讲的很好,不再贴过来赘述。
引导问题:
(1)如何判断有环?为什么快慢指针一定会相遇?

(2)怎么找到环的入口?为什么相遇之后,index1从相遇点开始,index2从head开始,同步移动可以在环入口相遇?

但是可以根据思路实现代码,再对比漏洞。

代码实现

个人根据思路先完成(测试通过):

/**
 * 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) {
       ListNode* fast = head;
       ListNode* slow = head;

       while(fast != nullptr && fast->next != nullptr){ //fast走在前面,如果碰到空就是没有环
            fast = fast->next->next;    //每次过两个节点
            slow = slow->next;          //每次过一个节点

            if(fast == slow){   //如果遇上之后。没遇上就继续后移
                    ListNode* index1 = fast;
                    ListNode* index2 = head;

                    while(index1 != index2){	//
                            index1 = index1->next;
                            index2 = index2->next;
                    }

                    return index1;
            }
        }
        return nullptr;
    }
};

四、总结

仍然是“双指针”思路。
更多是数学思维:

  • 在一个环中,快指针逐步追赶慢指针,并且是在慢指针没有转完一圈内追赶上。
  • 相遇点到环入口和链表起点到环入口距离相等。
;