算法-环形链表 II

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给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。 为了表示给定链表中的环,我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。 如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环。注意,pos 仅仅是用于标识环的情况,并不会作为参数传递到函数中。说明:不允许修改给定的链表。

这题与环形链表这题很类似,这题要求当链表有环时,找到入环地点。

方法一:Set集合

   public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        HashSet<ListNode> set = new HashSet<>();
        while (head != null) {
            if (!set.add(head)) {
                return head;
            }
            head = head.next;
        }
        return null;
    }

通过遍历链表,用HashSet存储每个遍历的元素,当添加重复元素时,证明有环,而且必定时入环的入口。

方法二:快慢指针

leetcode官方题解图

定义快慢指针,快指针速度时慢指针的一倍,也就是slow * 2 = fast,这里fastslow分别代表当快慢指针走过的距离,在b点相遇时,slow = a + bfast = a +n(b+c)+b,这里n代表快指针在环里循环的次数,结合两条式子得出,a=c+(n−1)(b+c),当n = 1时,快慢指针第一次相遇,a = c

  public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        ListNode slow = head, fast = head;
        while (fast != null) {
            slow = slow.next;
            if (fast.next != null) {
                fast = fast.next.next;
            } else {
                return null;
            }
            if (fast == slow) {
                ListNode ptr = head;
                while (ptr != slow) {
                    ptr = ptr.next;
                    slow = slow.next;
                }
                return ptr;
            }
        }
        return null;
    }

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(N)O(N),没环的情况,遍历一次链表长度;有环,快慢指针相遇,慢指针还要多走n距离,所以还是O(N)O(N)

  • 空间复杂度:O(1)O(1),常数空间。