[leetcode-142]Linked List Cycle II(c)

最新推荐文章于 2025-05-07 22:15:24 发布

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本文介绍了一种在不使用额外空间的情况下，解决寻找循环链表起始节点问题的方法，通过快慢指针技巧，实现高效求解。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

问题描述：
Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null.

Follow up:
Can you solve it without using extra space?

分析：这个题比上个题稍微复杂一点，这里要分为三步：第一步，判断是否有环，第二，如果有环，找到环的长度。第三，使用快慢指针，间距分别为环的长度，同时运动，当两者相等时，该点为环的起始点。

代码如下：4ms

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
     if(!head)
        return NULL;

     struct ListNode *slow = head,*fast = head->next;

     while(slow && fast){
         if(slow==fast)
            break;
        slow = slow->next;
        fast = fast->next;
        if(!fast)
            break;
        fast = fast->next;
     }
     if(slow!=fast)
        return NULL;

    //check the length of circle
    fast = slow->next;
    int length = 1;
    while(fast!=slow){
        length++;
        fast = fast->next;
    }

    slow = head;
    fast = head;

    while(length--){
        fast = fast->next;
    }
    while(slow!=fast){
        slow = slow->next;
        fast = fast->next;
    }
    return slow;
}

在网上看到了很巧妙的一种方法：思路是这样的，因为快指针每次运动2，慢指针每次运动1，所以当出现环时，快慢指针一定会相遇，在相遇的位置时，快指针运动了2m，慢指针运动了m，那么2m-m=m就是环长度的整倍数。
假设此时，一个指针从头开始出发，一直运动m，那么还是会运动到相遇点，而另一个指针从当前位置出发，经过m，同样会运动到相遇点。当然，此时二者的运动速度都是1，那么当两个指针都进入环之后将会保持一致相对静止，所以除非在进入环的一刻二者就保持相等。否则我们上面的结论是不可能出现的。

代码如下：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    if(!head)
        return NULL;

    struct ListNode *s = head,*f = head;   
    while(f){
        if(f) f = f->next;
        if(f) f = f->next;
        if(s) s = s->next;

        if(s == f)
            break;
    }
    if(!f)
        return NULL;

    s = head;
    while(f!=s){
        f = f->next;
        s = s->next;
    }
    return s;
}