142. 环形链表 II（java实现）--2种解法（双指针，hash）LeetCode

最新推荐文章于 2023-09-16 22:52:19 发布

一碗机智的糖浆

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分类专栏：链表算法题算法题文章标签：链表 java leetcode

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这篇博客介绍了如何检测链表中是否存在环，提供了两种解法：一是使用快慢指针的双指针法，当快慢指针相遇时确定存在环；二是利用哈希集合，当节点出现重复即为环的起点。文章详细分析了两种方法的时间和空间复杂度，并给出了具体的Java实现代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

文章目录

题目：

给定一个链表的头节点 head ，返回链表开始入环的第一个节点。如果链表无环，则返回 null。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 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。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改链表。

示例 1：
在这里插入图片描述

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。

示例 2：
在这里插入图片描述

输入：head = [1,2], pos = 0
输出：返回索引为 0 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：

在这里插入图片描述

输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。

提示：

链表中节点的数目范围在范围 [0, 10^4] 内
-10^5 <= Node.val <= 10^5
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

解法1：双指针

    /**
     * 思路：
     * 快慢指针
     * 第一次相遇后，快指针回到head，之后每次移动一格
     * 直到2个指针第二次相遇就是循环链表的头
     * 死记住这个结论，这是通过验算推导出来的。
     */
    public static ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode slow=head,fast=head;
        while (fast!=null&&fast.next!=null){
            slow=slow.next;
            fast=fast.next.next;
            if (fast==slow){
                fast=head;
                while (fast!=slow){
                    fast=fast.next;
                    slow=slow.next;
                }
                return fast;
            }
        }
        return null;
    }

时间复杂度：On

空间复杂度：O1
在这里插入图片描述

解法2：hash

    /**
     * 思路：
     * 用set存放节点
     * 第一次set中包含的节点就是循环链表的头
     */
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        HashSet<ListNode> set = new HashSet<>();
        while (head!=null){
            if (set.contains(head)){
                return head;
            }
            set.add(head);
            head=head.next;
        }
        return null;
    }