链表中环的入口结点

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本文介绍三种高效算法来确定链表中环的入口节点：快慢指针法、HashSet存储法及断链法。通过逐步解析，帮助读者理解每种方法的工作原理及其应用场景。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

package com.niuke;

import java.util.HashSet;

/**
 * Created by admin on 2018/3/11.
 * /*
 public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

    ListNode(int val) {
    this.val = val;
    }
 }
 */
public class EntryNodeOfLoop {

    public ListNode entryNodeOfLoop(ListNode pHead) {
    /**
    第一步，找环中相汇点。分别用fast，slow指向链表头部，slow每次走一步，
           fast每次走二步，直到fast==slow找到在环中的相汇点。
    第二步，找环的入口。接上步，当fast==slow时，fast所经过节点数为2x,slow所经过节点数为x,
          设环中有n个节点,fast比slow多走一圈有2x=n+x; n=x;可以看出slow实际走了一个环的步数，
         再让fast指向链表头部，slow位置不变，slow,fast每次走一步直到slow==fast; 此时slow指向环的入口。
    */
        if(pHead==null||pHead.next==null) {
            return null;
        }
        ListNode fast=pHead;
        ListNode slow=pHead;
        while (fast!=null&&fast.next!=null) {
            fast=fast.next.next;//fast每次走两步
            slow=slow.next;//slow每次走一步
            if(fast==slow) {//他们在环中相遇  fast走的步数是slow的二倍 一圈的步数就是slow现在走的步数
                fast=pHead;//fast从头以slow的一次一步再走
                while (fast!=slow) {
                    fast=fast.next;
                    slow=slow.next;
                }
                return slow;//相遇时就是入口处
            }
        }
        return null;
    }

    //2 HashSet求解
    public ListNode EntryNodeOfLoop2(ListNode pHead)
    {
        if(pHead==null||pHead.next==null) {
            return null;
        }
        HashSet<ListNode> set=new HashSet<>();
        while (pHead!=null) {
            if(!set.add(pHead)) {
                return pHead;
            }
            pHead=pHead.next;
        }
        return null;
    }

    //3 断链法 或者叫标记法
    public ListNode EntryNodeOfLoop3(ListNode pHead)
    {
        if(pHead==null||pHead.next==null) {
            return null;
        }
        ListNode fast=pHead.next;
        ListNode slow=pHead;
        while (fast!=null) {
            slow.next=null;//每次访问过将其断开
            slow=fast;
            fast=fast.next;
        }
        return slow;
    }
}