【实战】ACM 选手图解 LeetCode 环形链表Ⅱ

大家好呀，我是帅蛋。

今天来切环形链表升级版，即除了判断一个链表是否是环形链表外，还要找到环形链表的入口在哪。

除了还是用到快慢指针外，加了一点数学思想。

不慌，保证安排的明明白白。

LeetCode 142：环形链表Ⅱ

题意

给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。若链表无环，返回 null

示例

使用整数 pos 表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。

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。

输入：head = [1]，pos = -1

输出：返回 null

解释：链表中没有环。

提示

• pos 不作为参数进行传递，仅标识链表的实际情况。

• 0 <= 链表节点数 <= 10^4

• 10^-5 <= Node.val <= 10^5

• pos 为 -1 或者链表中的一个有效索引。

题目解析

难度中等，题目解决分为两步走：

1. 判断是否有环。
2. 若有环，找入口，找到结束；若无环，结束。

第一步：判断是否有环

做法同 LeetCode 141。

判断是否有环，一般使用快慢指针。

快慢指针，顾名思义，是使用速度不同的指针（可用在链表、数组、序列等上面），来解决一些问题。

这些问题主要包括：

• 处理环上的问题，比如环形链表、环形数组等。
• 需要知道链表的长度或某个特别位置上的信息的时候。

快慢指针这种算法证明，它们肯定是会相遇的，快的指针一定会追上慢的指针，可以理解成操场上跑步，跑的快的人套圈跑的慢的人。

一般用 fast 定义快指针，用 slow 定义慢指针。

速度不同是指 fast 每次多走几步，slow 少走几步。一般设定的都是 fast 走 2 步，slow 走 1 步。

当然设置成别的整数也是可以的，比如 fast 走 3 步，slow 走 1 步。

第二步：找入口

这一步要用到点儿数学，下面来看一张简图。

假设：

• 从头节点到入口的距离为 ab。
• 从入口到相遇点的距离为 bc。
• 从相遇点到入口的距离为 cb。

则链表环的长度 = bc + cb。

那么快慢指针相遇时所走过的步数为：
$$faststep=ab+bc+$$