LeetCode Linked List Cycle && Linked List CycleII

最新推荐文章于 2018-09-05 10:27:01 发布

IceStormSpirit

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分类专栏： LeetCode 文章标签： leetcode 链表 cycle

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本文介绍了如何使用快慢指针法解决链表环问题，包括判断链表是否存在环及找到环的起始节点。通过直观的图形解释了算法原理，并提供了简洁高效的C++实现代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Linked List Cycle：判断一个单链表是否有环，是返回true，不是则返回false。

典型的链表题，这题开始想用两个循环暴力遍历一番求出来，但超时，复杂度不是O(n)，看看网上的解答原来可以这样：设置两个指针，一个慢指针，一个快指针，慢的一次走一个，快的走两个，这样如果有环的话，这两个指针必定会在环里开始绕，因为快指针相对于慢指针的速度是1，所以这两个指针必定会在环里的某个节点中相遇，所以只要判断两个是否相等就可以了。

代码：

class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
		if(head == NULL)return false;
		ListNode * slow = head, * fast = head;		
		while(fast != NULL && fast->next != NULL){
			slow = slow->next;
			fast = fast->next->next;
			if(slow == fast)return true;
		}
		return false;
    }
};

Linked List Cycle II：判断一个链表中是否有环，如果有则返回该环的开始节点，没有则返回NULL。这题可以延用上题的思想，同样是快慢指针，我们可以画张图来看一下.

X为链表首节点，Y为环开始节点，Z为两个指针第一次相遇时的节点，在相遇前，设(a-c) = A, (c-d) = B, (d-c) = C。不考虑绕圈，slow走过的距离为A+B，fast走过的距离为A+B+C+B 因为fast的速度是slow的两倍，所以fast走的距离是slow的两倍，有 2(A+B) = A+B+C+B，可以得到A=C（这个结论很重要！）。所以我们可以在两个指针相遇后，将fast从X出发， slow从Z出发，两个指针每次走一步，相遇的节点就是Y，即环的开始节点。

代码：

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        if(!head)return head;
		ListNode * slow = head;
		ListNode * fast = head;
		while(true){
			if(!fast || !fast->next)return NULL;
			slow = slow->next;
			fast = fast->next->next;
			if(slow == fast)break;
		}
		fast = head;
		while(fast != slow){
			fast = fast->next;
			slow = slow->next;
		}
		return fast;
    }
};