23 链表中环的入口结点

最新推荐文章于 2022-02-16 00:48:23 发布

原创最新推荐文章于 2022-02-16 00:48:23 发布 · 111 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

算法专栏收录该内容

22 篇文章

订阅专栏

本文介绍了一种在不使用额外空间的情况下，寻找链表中环的入口节点的方法。通过双指针技巧，一个快指针每次移动两个节点，慢指针每次移动一个节点，在环中相遇后，调整指针位置即可找到环的入口。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目描述

一个链表中包含环，请找出该链表的环的入口结点。要求不能使用额外的空间。

解题思路

使用双指针，一个指针 fast 每次移动两个节点，一个指针 slow 每次移动一个节点。因为存在环，所以两个指针必定相遇在环中的某个节点上。假设相遇点在下图的 z1 位置，此时 fast 移动的节点数为 x+2y+z，slow 为 x+y，由于 fast 速度比 slow 快一倍，因此 x+2y+z=2(x+y)，得到 x=z。

在相遇点，slow 要到环的入口点还需要移动 z 个节点，如果让 fast 重新从头开始移动，并且速度变为每次移动一个节点，那么它到环入口点还需要移动 x 个节点。在上面已经推导出 x=z，因此 fast 和 slow 将在环入口点相遇。

代码

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) :
        val(x), next(NULL) {
    }
};
*/
class Solution {
public:
    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    {
        if(pHead == NULL)
            return NULL;
 
        ListNode* pfast = pHead;
        ListNode* pslow = pHead -> next;
 
        while((pfast!=NULL)&&(pslow!=NULL)&&(pfast!=pslow))
        {
            pslow = pslow -> next;
            pfast = pfast -> next;
            if(pfast != NULL)
                pfast = pfast -> next;
 
        }
 
        int count_ring = 1;
        ListNode* ptemp = pfast->next;
        if(pfast == pslow && pfast!=NULL)
        {
            while(ptemp!=pfast)
            {
                ptemp = ptemp -> next;
                ++count_ring;
            }
        }
        else
        {
            return NULL;
        }
 
        ListNode *pnode1 = pHead, *pnode2 = pHead;
        for(int i = 0; i< count_ring; i++)
        {
            pnode1 = pnode1->next;
        }
        while(pnode1 != pnode2)
        {
            pnode1 = pnode1 -> next;
            pnode2 = pnode2 -> next;
        }
        return pnode1;
    }
};