C++环形链表

最新推荐文章于 2024-07-07 14:37:32 发布

原创最新推荐文章于 2024-07-07 14:37:32 发布 · 836 阅读

3 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#C++环形链表

数据结构和算法专栏收录该内容

8 篇文章

订阅专栏

这篇博客介绍了如何利用快慢指针法解决链表中环的检测和入口节点查找问题。通过设置快指针每次前进两步，慢指针每次前进一步，当两者相遇时确定存在环。接着，快指针回到头节点并以单步前进，直至再次与慢指针相遇，该点即为环的入口节点。这种方法的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

今天在牛客上做题，遇到两次环形链表，晚上回来小结一下。

题目描述
对于一个给定的链表，返回环的入口节点，如果没有环，返回null

快慢指针法
想象一下，有两个速度不同的跑步者。如果他们在直路上行驶，快跑者将首先到达目的地。但是，如果它们在圆形跑道上跑步，那么快跑者如果继续跑步就会追上慢跑者。

这正是我们在链表中使用两个速度不同的指针时会遇到的情况：
A.如果没有环，快指针将停在链表的末尾。
B.如果有环，快指针最终将与慢指针相遇。

Q:这两个指针的适当速度应该是多少？
一个安全的选择是每次移动慢指针一步，而移动快指针两步。每一次迭代，快速指针将额外移动一步。如果环的长度为 M，经过 M 次迭代后，快指针肯定会多绕环一周，并赶上慢指针。

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)

struct ListNode
{
	int val;
	ListNode *next;
	ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};

题一：

class Solution
{
public:
	ListNode *detectCycle(ListNode *head)
	{
		/*
		快慢指针：
		快指针走两步，慢指针走一步.
		两者相遇后，将快指针指向头结点--->从走两步变为走一步，这时候快慢指针相遇的地方必为第一个环节点相遇。
		*/
		if (!head || !head->next) return NULL;

		ListNode* pFast = head;
		ListNode* pSlow = head;

		do 
		{
			if (!pFast || !pFast->next)
			{
				return NULL;
			}
			pFast = pFast->next->next;
			pSlow = pSlow->next;
		} while (pSlow != pFast);
		
		pSlow = head;
		while (pSlow != pFast)
		{
			pSlow = pSlow->next;
			pFast = pFast->next;
		}

		return pSlow;
	}
};

题二：


class Solution {
public:
	bool hasCycle(ListNode *head) 
	{
		//快慢指针相遇就是有环！
		if (!head || !head->next) return false;
	
		ListNode* pFast = head;
		ListNode* pSlow = head;

		while (pFast && pFast->next)
		{
			pFast = pFast->next->next;
			pSlow = pSlow->next;
			if (pSlow == pFast)
			{
				return true;
			}
		}
		
		return false;
	}
};