剑指offer（55）链表中环的入口节点

最新推荐文章于 2024-03-07 09:28:48 发布

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本文探讨了如何在链表中查找环的入口节点，提供了两种解决方案：一是使用ArrayList存储节点，二是采用双指针技术。双指针方法通过快慢指针在环内相遇后，重新调整指针位置来精确定位入口节点。

问题描述：给一个链表，若其中包含环，请找出该链表的环的入口结点，否则，输出null。

思路：1.借助ArrayList，存放每个节点，如果找到某个节点在list中出现，则为环入口节点。

2.设置快慢两个指针，从头节点开始，慢指针每次走一步，快指针每次走两步，如果有环，直到两个指针在环上某个节点相遇，快指针返回头结点，并且改为每次走一步，慢指针从相遇位置每次走一步，直到两个指针再次相遇，相遇节点即为入口节点。

证明：假设从头节点到环入口节点长度为a，从环入口节点到相遇节点长度为x，环的长度为r，整个链表长度为L，则相遇时，快指针已经在环上走了n（n>=1）圈，假设慢指针走了s步，则快指针走了2s步(每次走两步)，快指针和慢指针走的步数关系满足2s = nr + s，则推出s=nr。而慢指针步数还可以表示为s = a + x，则a + x = nr = (n -1)r + r = (n - 1) r+（L - a ），则a = (n - 1) r + (L - a - x )，即从头节点到环入口节点长度等于从相遇点走到环入口的长度。

代码1：

import java.util.*;
/*
 public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

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

    public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)
    {
        if(pHead == null || pHead.next == null){
            return null;
        }
        ArrayList<ListNode> list = new ArrayList<ListNode>();
        ListNode cur = pHead;
        while(!list.contains(cur)){
            list.add(cur);
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }
}

代码2：

/*
 public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}
*/
public class Solution {
    public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)
    {
        if(pHead == null || pHead.next == null || pHead.next.next == null){
            return null;
        }
        ListNode slow = pHead.next;
        ListNode fast = pHead.next.next;
        while(fast != slow){
            if(fast.next != null && fast.next.next != null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            }else{
                return null;
            }
        }
        fast = pHead;
        while(fast != slow){
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        return fast;
    }
}