LeetCode刷题记录 -- 142. 环形链表 II

142. 环形链表 II

解题思路

分为两个阶段思考

1. 判断是否有环
2. 如果有环，得出环的入口节点

第一阶段参考141 环形链表篇。
主要是第二阶段如何得出环的入口节点。 首先先说方法，额外初始化两个指针ptr1指向链表头，ptr2指向相遇点。之后两个指针都已步长为1的速度前进，当两者相遇时，这个节点就是环的入口节点。

为什么两个指针，一个指向链表头，一个指向相遇点，已同样步长前进，最后会在环的入口节点相遇？

• node f 表示链表头
• h点表示相遇点
• node 0表示入口节点
• F表示链表头到环节点的距离
• a表示环节点到相遇点的距离
• b表示相遇点到环节点的距离

从阶段一可知（说明下列式子表达的是环的长度比F要小的情况。这种情况更加通用）

• 2(F+a) = F+n(a+b)+a
  • 其中n表示快指针移动的圈数
• 最后可以得出式子 F = na+nb-a
• 从这个式子其实看不出什么结论来，我们来转换一下
• 变成 F = (n-1)(a+b)+b。大家可以反推看看，两者是相同的。
• 有了这个式子，那就可以验证之前的那个结论了。最简单的有当n=1时，F=b。

实现代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    
    public ListNode getInstance(ListNode head){
        ListNode slow=head,fast = head;
        while(fast != null && fast.next != null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if(slow == fast){
                return slow;
            }
        }
        return null;
    }
    
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode node = getInstance(head);
        if(node == null){
            return null;
        }
        ListNode ptr1 = head;
        ListNode ptr2 = node;
        while(ptr1 != ptr2){
            ptr1 = ptr1.next;
            ptr2 = ptr2.next;
        }
        return ptr1;
    }
}