《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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分类专栏：每日一题文章标签：剑指offer

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本文介绍了一种链表中寻找环入口节点的高效算法，通过快慢指针判断链表是否存在环，再利用环长度确定环的入口，适用于计算机科学与数据结构学习。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

链表中环的入口节点

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

确定一个链表中有环：设置两个指针，从头开始，一个走的快，一个走的慢。如果在遇到 null 之前，他们相遇，说明这个链表中有环。并且相遇的节点在环中
如何确定环的长度：从相遇节点开始，设置一个指针向后遍历，一边遍历一边计数，如果回到原来的位置，就可以得到环中节点的数目
如何确定环的入口：现在我们已经得到了环的长度，假设链表总长为 n，这个 n 值不必求，只是为了说明方便，环之前的长度为 a，环的长度为b。设置两个节点，一个节点从头开始，此时其距离环的入口节点为 a；一个节点从距离头结点 b 长的节点开始，此时其距离尾结点的长度为 n - b - 1，尾结点之后就是环的入口节点，距离为 n - b，也就是 a。当两个节点相遇的时候，所在节点即为环的入口节点。

/*
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;
        }
        ListNode pMiddle = meetingNode(pHead);
        if(pMiddle == null){
            return null;
        }
        int numOfList = count(pMiddle);
        if(numOfList == 0){
            return null;
        }
        ListNode pNode1 = pHead;
        ListNode pNode2 = pHead;
        for(int i=0;i<numOfList;i++){
            pNode1 = pNode1.next;
        }
        while(pNode1 != pNode2){
            pNode1 = pNode1.next;
            pNode2 = pNode2.next;
        }
        return pNode1;
    }
    // 输入环中的某个节点，统计环的长度
    public int count(ListNode pNode){
        if(pNode == null || pNode.next == null){
            return 0;
        }
        ListNode pCount = pNode.next;
        int num = 1;
        while(pNode != pCount){
            if(pCount.next == null){
                return 0;
            }
            pCount = pCount.next;
            num++;
        }
        return num;
    }
    // 返回环中任意一个节点
    public ListNode meetingNode(ListNode pHead){
        if(pHead == null || pHead.next == null){
            return null;
        }
        ListNode pFast = pHead;
        ListNode pLow = pHead;
        while(pFast.next != null){
            pFast = pFast.next;
            if(pFast.next != null){
                pFast = pFast.next;
            }else {
                return null;
            }
            pLow = pLow.next;
            if(pFast == pLow){
                return pFast;
            }
        }
        return null;
    }
}