LeetCode刷题day8

Jessie_waverider

已于 2024-11-20 15:48:08 修改

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文章标签： leetcode 算法链表数据结构

于 2024-11-20 15:32:35 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Screaming_Queen/article/details/143914577

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LeetCode刷题day8

- 面试题02.07.链表相交
- 142.环形链表Ⅱ

今天的题目，蛮力法都能做，但是想要优化，还是挺有意思的，数学上优化太神奇了！至此，链表复习结束！

面试题02.07.链表相交

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点，返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交**：**

题目数据保证整个链式结构中不存在环。

注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。

示例 1：

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。
在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。

示例 2：

输入：intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at '2'
解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [0,9,1,2,4]，链表 B 为 [3,2,4]。
在 A 中，相交节点前有 3 个节点；在 B 中，相交节点前有 1 个节点。

示例 3：

输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：null
解释：从各自的表头开始算起，链表 A 为 [2,6,4]，链表 B 为 [1,5]。
由于这两个链表不相交，所以 intersectVal 必须为 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
这两个链表不相交，因此返回 null 。

提示：

listA 中节点数目为 m
listB 中节点数目为 n
0 <= m, n <= 3 * 104
1 <= Node.val <= 105
0 <= skipA <= m
0 <= skipB <= n
如果 listA 和 listB 没有交点，intersectVal 为 0
如果 listA 和 listB 有交点，intersectVal == listA[skipA + 1] == listB[skipB + 1]

**进阶：**你能否设计一个时间复杂度 O(n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？

蛮力法
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        ListNode* a=headA;
        while(a!=NULL){
            //int x=a->val;
            ListNode* b=headB;
            while(b!=NULL){
              //  int y=b->val;
                if(a==b){//单纯比较值不可行，直接比较指针更好
                    return b;
                }
                b=b->next;
            }
            a=a->next;
        }
        return NULL;
    }
};

双指针法
class Solution {
public:
    ListNode* getIntersectionNode(ListNode* headA, ListNode* headB) {
        ListNode* a = headA;
        ListNode* b = headB;
        while (a != b) {//双指针法，如果相交，经过一样的步数，总会有一次同时到达相交节点；如果不相交，每个指针都遍历两个链表一次时，会同时到达末尾NULL，不会死循环
            a = a != NULL ? a->next : headB;
            b = b != NULL ? b->next : headA;
        }
        return a;
    }
};

142.环形链表Ⅱ

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：

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：

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？

蛮力法
/**
 * 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* start = head;
        ListNode* p;
        while (start != NULL) {
            p = start->next;
            int sum=0;
            while (p != NULL) {
                if (p == start)
                    return p;
                sum++;
                if(sum>10000)//蛮力法，真无语了哈哈。
                break;
                p = p->next;
            }
            start = start->next;
        }
        return NULL;
    }
};

首先，我看了官方解析，不太懂。

然后找到了一个解析，看明白了：

在这里插入图片描述

来自：https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle-ii/solutions/2832831/jian-ji-qing-xi-yan-jin-de-tu-shi-tui-da-nak2/

class Solution {
public:
    ListNode* detectCycle(ListNode* head) {
        ListNode* slow = head;
        ListNode* fast = head;

        // 此处如果用 while (fast != slow)，则在一开始时就违背了条件
        // 也可用 do while, 但以下代码更符合 repeat until (重复直到) 的思考习惯
        while (true) {
            // 指向空节点，说明无环。
            if (fast == nullptr || fast->next == nullptr)
                return nullptr;

            // fast 和 slow 异速前进
            fast = fast->next->next;
            slow = slow->next;

            if (fast == slow) break; // fast 和 slow 相遇
        }

        // ptr 和 slow 同速前进，直至相遇在入口
        ListNode* ptr = head;
        while (ptr != slow) {
            ptr = ptr->next;
            slow = slow->next;
        }

        return ptr; // 返回入口节点
    }
};

作者：Shawxing精讲算法
链接：https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle-ii/solutions/2832831/jian-ji-qing-xi-yan-jin-de-tu-shi-tui-da-nak2/
来源：力扣（LeetCode）
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