链表：快慢指针、环问题

1. (环)Linked List Cycle

Given a linked list, determine if it has a cycle in it.

Follow up: Can you solve it without using extra space?

//快慢指针
bool hasCycle(ListNode *head){
	ListNode *slow = head;
	ListNode *fast = head;
	while (fast && fast->next){
		slow = slow->next;
		fast = fast->next->next;
		if (fast==slow) return true;
	}
	return false;
}

2. Linked List Cycle II

Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null.

Follow up: Can you solve it without using extra space?

ListNode *detectCycle(ListNode *head){
	ListNode *slow = head;
	ListNode *fast = head;
	while (fast && fast->next){
		slow = slow->next;
		fast = fast->next->next;
		if (fast==slow) break;
	}
	if (fast == NULL || fast->next == NULL)
		return NULL;
	
	slow = head;
	while(fast!=slow){
		slow = slow->next;
		fast = fast->next;
	}
	return fast;
}

3. 公共结点

（阿里2014实习生笔试）两个较长的单向链表a和b，为了找出单node满足node in a并且node in b。请设计空间使用尽量小的算法（用c/c++，java 或者伪代码）。

分析：时间复杂度为O(m+n)，空间复杂度为O(1)，不需要辅助栈

//算法的空间复杂度O(1)，时间复杂度O(m+n)
struct node  {  
	int v;  
	node *next;  
};  

//返回链表的长度 链表为空 返回0 
size_t listLen(node *p)  
{  
	size_t num = 0;  
	while (p!=NULL) {  
		num++;  
		p = p->next;  
	}  
	return num;  
}  
// 如果找到了 则返回指针 指向公共节点  
// 如果不存在 则返回空指针  
node * findFirstCommenNode(node * pheada, node * pheadb)  
{  
	size_t lenA = listLen(pheada);  
	size_t lenB = listLen(pheadb);  

	node * plistA = pheada;  
	node * plistB = pheadb;  
	//调整长度 , plistA 指向较长的一个
	if (lenA < lenB)  
	{  
		plistB = pheada;  
		plistA = pheadb;  
		size_t t = lenA;  
		lenA = lenB;  
		lenB = t;  
	}  
	while(lenA > lenB)  
	{  
		plistA = plistA->next;  
		--lenA;  
	}  
	//一样长了  寻找公共节点   
	while (plistA!=NULL && plistA != plistB)  
	{  
		plistA = plistA->next;  
		plistB = plistB->next;  
	}  
	return plistA;  
} 

4. 链表中倒数第K个结点

快慢指针，快指针先走K-1步。

需要注意k的值大于链表长度的情况。时间复杂度为O(N)。

ListNode* FindKthToTail(ListNode* pHead,unsigned int k){
	if(pHead == NULL || k ==0) 
		return NULL;
	ListNode* pFast = pHead;
	ListNode* pSlow = NULL;
	for(unsigned int i = 0;i<k-1;++i){
		if(pFast->next != NULL)
			pFast = pFast->next;
		else
			return NULL;
	}
	pSlow = pHead;
	while(pFast->next != NULL){
		pFast = pFast->next;
		pSlow = pSlow->next;
	}
	return pSlow;
}

5. 求链表的中间结点

如果链表中结点总数为奇数，返回中间结点；为偶数，返回中间两个结点中的任意一个。

快慢指针。快指针一次走两步，满指针一次走一步。