链表－leetcode 142 Linked List Cycle II

最新推荐文章于 2023-03-16 19:48:13 发布

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#leetcode #链表 #c++ #快慢指针

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本文介绍了一种高效检测链表是否存在环，并找到环起始节点的方法。利用快慢指针技术，在不增加额外空间复杂度的情况下实现了目标。文章详细解释了算法原理，并提供了简洁的代码实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

原题链接：Linked List Cycle II

如果没有follow　up 这道题会非常简单，也非常容易想到，代码如下：

/**
 * 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) {
        /*
            遍历链表,辅助set，如果遍历到的节点存在set中，说明循环开始了,返回，否则将节点插入到set中。否则直至遍历完，返回NULL;
            Time Complexity:O(N)
            Space Complexity:O(N)
        */
        if(!head || !head->next)return NULL;
        set<ListNode*>liset;
        while(head){
            if(liset.find(head)!=liset.end())return head;
            else{
                liset.insert(head);
                head=head->next;
            }
        }
        return NULL;
    }
};

但是有了follow up的限制之后，不允许使用额外的空间，就需要点技巧了。有这么个方法：使用快慢指针，当快慢指针第一次相遇之后，将慢指针移动回头结点，然后以慢指针的速度移动快慢指针，再次相遇就是环初始节点。证明其实也很简单，可以参考(出处)

明白了思路，代码就很简单了，如下

/**
 * 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) {
        /*
            使用快慢指针，如果存在环，当快慢指针第一次相遇，将慢指针移回头结点，在以同样的速度移动快慢指针，再次相遇即是环初始节点
            Time Complexity:O(2a+b) (a:头结点到环初始节点距离，b:环初始节点到相遇节点的距离)
        */
        if(!head || !head->next)return NULL;
        ListNode* slow=head->next,*fast=head->next->next;
        while(fast && fast->next){
            if(fast==slow){
                slow=head;
                while(true){
                    if(slow==fast)return slow;
                    slow=slow->next;
                    fast=fast->next;
                }
            }
            slow=slow->next;
            fast=fast->next->next;
        }
        return NULL;
    }
};