leetcode - 环形链表II

题目描述
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。
说明
不允许修改给定的链表。
进阶:
你是否可以不用额外空间解决此题?

解题思路:利用快慢双指针指针判断是否有环路,然后在找出入口位置

代码如下:

 ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* p1 = head;
        ListNode* p2 = head;
        while(p2 && p2->next){
            p1 = p1->next;
            p2 = p2->next->next;
            if(p1 == p2) break;
        }
        if(!p2 || !p2->next) return NULL;
        p1 = head;
        while(p1 != p2){
            p1 = p1->next;//关键步骤解释如下文
            p2 = p2->next;
        }
        return p2;
    }

解释
这里写图片描述
1. 设入口结点的位置为m,环的大小为n
2. 当慢指针踏入入口的那一刻,快指针累计走了2m步,即快指针领先了m步,但在圆环内慢指针领先了(n - m%n)步
3. 当快慢指针在圆环内相遇时,按链表方向距离入口结点m%n步
4. 此时一指针从头开始走另一指针从相遇结点开始走,相遇时即为入口结点,都走了m步(若m > n,会绕一圈再在入口相遇)

### 关于LeetCode 142题(环形链表II)的C++解决方案 对于检测并返回链表中环起始节点的问题,可以采用快慢指针的方法。当两个指针相遇时,说明存在环;此时再通过特定操作找到环的入口。 #### 方法概述 定义两个指针`slow`和`fast`,均指向链表头部。`slow`每次移动一步而`fast`则每次前进两步。如果二者最终能在某一时刻重合,则表明此链表确实含有循环结构[^2]。 一旦确认有环之后,为了定位入环的第一个结点: - 将其中一个指针重新移回起点; - 另一指针保持当前位置不变; - 接下来让这两个指针对应地都按照单步速度向前遍历直到它们再次碰面——这时所处的位置即为我们要找的那个特殊节点。 下面是具体的代码实现方式: ```cpp class Solution { public: ListNode *detectCycle(ListNode *head) { if (!head || !head->next) return nullptr; ListNode* slow = head; ListNode* fast = head; while (fast != NULL && fast->next != NULL){ slow = slow->next; // Move one step at a time. fast = fast->next->next; // Move two steps at once. if(slow == fast){ // Cycle detected. break; } } if(fast == NULL || fast->next == NULL){ return NULL; // No cycle found. }else{ slow = head; // Reset 'slow' to the start of list. while(slow != fast){ // Both pointers move forward by single node each iteration till they meet again which will be entry point of loop. slow = slow -> next; fast = fast -> next; } return slow; // Return either as both are pointing same now i.e., entrance of circle. } } }; ``` 上述算法不仅能够有效地识别是否存在闭环现象,而且还能精确定位到形成闭包的具体位置所在之处[^4]。
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