【力扣刷题|第七天】环形链表

链表的中间结点

力扣题目网址:链表的中间结点

链表的中间结点
给你单链表的头结点 head ，请你找出并返回链表的中间结点。
如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

示例 1：
输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[3,4,5]
解释：链表只有一个中间结点，值为 3 。

这个题我们可以使用快门指针的方法，慢指针每次走一个节点，快指针每次走两个节点，如果节点的个数是奇数如上示例，当快节点走到最后一个节点的时候，慢指针走到中间节点，当节点个数是偶数的时候，如下图快指针走到null的时候，慢指针走到中间的第二个节点符合题意

class Solution {
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }
}

环形链表

力扣题目网址:环形链表

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。
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）。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。
如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。

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。

这个题依旧可以使用快慢指针的做法当快慢指针都进入环内的时候，快慢指针一定会在环内相遇，因为快指针总比慢指针多走1。而且相遇的时候，慢指针不会走完一圈。

public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if (slow == fast) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

为什么相遇的时候慢指针不会走完一圈呢，我们来假设到最坏的情况，当慢指针刚进入环的时候，快指针刚好在慢指针前面，快指针相对慢指针的速度为1，那么快指针最少要走环长-1 才能与慢指针相遇。所以…

环形链表 II

力扣题目网址:环形链表 II

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：
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。

这个题我们可以列出一下式子
环长=b+c
慢指针移动的距离=a+b
快指针移动的距离=a+b+k(b+c)
这时候我们根据快指针的速度等于慢指针的两倍建立等式关系得到
a-c=(k-1)(b+c)
也就是说相遇的时候慢指针走c步加上一圈的步数的倍数刚好到达环入口，这时候的步数刚好等于a，也就是head走a步也能到达入口，这时候slow=head

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if (slow == fast) {
                while (slow != head) {
                    slow = slow.next;
                    head = head.next;
                }
                return slow;
            }
        }
        return null;
    }
}

重排链表

力扣题目网址:重排链表

给定一个单链表 L 的头节点 head ，单链表 L 表示为：
L0 → L1 → … → Ln - 1 → Ln
请将其重新排列后变为：
L0 → Ln → L1 → Ln - 1 → L2 → Ln - 2 → …
不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[1,4,2,3]

这个题我们需要先找到中间节点，然后将后面的链表反转，然后一个一个插入到前面链表中.

class Solution {
    public void reorderList(ListNode head) {
        ListNode mid = midGroup(head);
        ListNode head2 = reverseKGroup(mid);
        while (head2.next != null) {
            ListNode nxt = head.next;
            ListNode nxt2 = head2.next;
            head.next = head2;
            head2.next = nxt;
            head = nxt;
            head2 = nxt2;
        }
    }

    public ListNode midGroup(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }

    public ListNode reverseKGroup(ListNode head) {
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            ListNode next = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = next;
        }
        return pre;
    }
}