环形链表I
题目描述:
给定一个链表,判断链表中是否有环。
为了表示给定链表中的环,我们使用整数 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
示例 1:
输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:true
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:true
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:false
解释:链表中没有环。
进阶:
你能用 O(1)(即,常量)内存解决此问题吗?
解题思路:
双指针法。一个快指针,一个慢指针。快指针一次走两步,慢指针一次走一步。若有环,快指针一定会追赶上慢指针。若无环,快指针最先走至链表末尾。
代码实现:
public boolean hasCycle(ListNode head) {
ListNode quick = head;
ListNode slow = head;
while(quick != null && quick.next !=null) {
quick = quick.next.next;
slow = slow.next;
if(quick == slow) {
return true;
}
}
return false;
}
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。
为了表示给定链表中的环,我们使用整数 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。
说明:不允许修改给定的链表。
示例 1:
输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:tail connects to node index 1
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:tail connects to node index 0
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:no cycle
解释:链表中没有环。
进阶:
你是否可以不用额外空间解决此题?
解题思路:
这里借用另一篇博客的一个图以及解题思路。
https://blog.youkuaiyun.com/qq_26410101/article/details/80430411#commentBox
这张图什么意思呢?假设快指针和慢指针在C点相遇了。则快指针走过的路程为(x+y+z+y),而慢指针走过的路程为(x+y)。由于快指针走过的路程是慢指针走过路程的2倍,则有以下等式:
x+y+z+y = 2(x+y),化简得到:x=z
所以,将任意一个指针放置C点,另一个指针放置原点A,并且设置两个指针的遍历速度相同,则两指针相遇的结点即为开始入环的第一个结点。
沿用上一题的解题思路。先用快慢指针判断是否有环的存在。若不存在,直接返回空;若存在,则使用上述方法找到入口结点。
代码实现:
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
if (head == null) {
return null;
}
ListNode X = hasCycle(head);
if (X == null) {
return null;
}else {
//说明存在环,所以将一个结点放到开始位置,一个结点放到快慢指针相交位置
ListNode P = head;
while(P != X) { //再次相交,即为入口结点
P = P.next;
X = X.next;
}
return P;
}
}
//此方法判断有无环。若有环,返回快慢指针相交结点,若无环,返回空
public ListNode hasCycle(ListNode head) {
//快慢指针
ListNode quick = head;
ListNode slow = head;
while(quick != null && quick.next != null) {
quick = quick.next.next;
slow = slow.next;
if (quick == slow) {
return quick;
}
}
return null;
}