7.剑指offer-链表中环的入口节点

最新推荐文章于 2024-12-03 10:57:25 发布

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本文介绍两种高效算法来寻找链表中环的入口节点。方法一是使用集合记录已访问节点，方法二是利用快慢指针计算环长并确定入口。文章通过具体代码实现展示了这两种算法的具体操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.题目

一个链表中包含环，请找出该链表的环的入口结点。

2.基本思路

设链表中有m个节点

方法1：

遍历链表，将访问过的节点存储在一个表中，边访问边查询，如果访问的节点已经在表中出现，则为环的入口节点
时间复杂度 $O(m)$ ,空间复杂度 $O(m)$

方法2：

首选计算环的长度，假设环的长度为n
- 用快慢指针，慢指针一次走一步；快指针一次走两步，则快指针速度比慢指针快一倍。无论在环中走多少次，快指针总能追上慢指针
其次，一快一慢指针，快指针的开始位置比慢指针快n步，慢指针从表头开始。当两个指针相等的时候，则为环的入口

3.代码

方法1

  ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
  {
    if(pHead==NULL)
          return NULL;
      set<ListNode*> s;
      ListNode *p=pHead;
      ListNode *res=NULL;
      while(p!=NULL){ // 如果无环，尾指针肯定指向NULL
          if(s.find(p)!=s.end()){
              res=p;
              break;
          }else{
              s.insert(p);
          }
          p=p->next;
      }
      return res;
  }

方法2

  int calCirclelength(ListNode *pHead){
      int res=0;
      if(pHead==NULL || pHead->next==NULL)
          return res;
      ListNode *pLow,*pHigh;
      pLow=pHead;
      pHigh=pHead->next;
      while(pLow!=NULL && pHigh!=NULL && pLow!=pHigh){
          pLow=pLow->next;
          if(pHigh->next)
              pHigh=pHigh->next->next;

      }
      if(pHigh->next==NULL){
        return res;
      }

      pHigh=pLow->next;
      ++res;
      while(pHigh!=pLow){
          ++res;
          pHigh=pHigh->next;
      }
      return res;
  }

  ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
  {
    if(pHead==NULL)
          return NULL;
      int num=calCirclelength(pHead); // 如果num计算错误，则有可能陷入死循环之中，代码果然是多一行就多一个潜在bug的危险
      if(num==0)
          return NULL;
      ListNode *p,*p1;
      p=pHead;
      int i=0;

      while( i < num){
          p=p->next;
          ++i;
      }

      p1=pHead;
      while(p1!=p){
          p1=p1->next;
          p=p->next;
      }
      return p;
  }