LeetCode算法学习之--链表--环形链表II

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大家好今天给大家分享下一道 LeetCode 中间难度 的题目环形链表 II

这里主要是分享思路和注释,供大家更好的理解题目解法,代码部分是参考LeetCode 转写成javascript 代码,

题目

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。

进阶:

你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?

示例1
输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:返回索引为 1 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。

示例2
输入:head = [1,2], pos = 0
输出:返回索引为 0 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。

分析

本体是延续 环形链表的进阶题,关键点就是如何判断入环的第一个点

解法有2中

1.Map法

2.指针法

解法一:Map 法

思路
1.路过的节点都记录下来
2.因为map是从前向后记录的,所以如果有出现访问过的节点
该节点一定是第入环的第一个节点
*/

var detectCycle = function (head) {
  // 首先排除特殊条件例如: [] 或者 [1]
  if (head === null || head.next === null) {
    return null;
  }

  let map = new Map();
  let cur = head;
  while (cur !== null) {
    //如果存在 则一定是第一个节点
    if (map.get(cur)) {
      return map.get(cur);
    }

    // 记录每一个节点 从前往后
    map.set(cur, cur);
    cur = cur.next;
  }

  return null;
};
/* 复杂度
时间 O(n)
空间 O(n)
*/

1.png

解法二:双指针法

代码借鉴 leetcode-cn.com/problems/li…

思路
假定从头到入口的距离是i步
从入口到快慢指针重合的位置是j步
从重合位置再走k步回到重合点

所以 从环内任何一个点出发走(j+k)都会回到原点

1.首先快指针(f)的走的步数一定是 慢指针(s)的两倍
2.当快指针f与s重合的时候
    1.快指针走的距离是f=a+n(b+c)+b;
    2.慢指针走的距离是s=a+k(b+c)+b;
    3.由于快指针是慢指针距离的2倍 
    所以可以得出 2a+2k(b+c)+2b=a+n(b+c)+b=>  a=-(2k-n+1)(b+c)+c
    4.通过上面的等式我们可以得知,从头走a步的点=== s 从重合点走c步的点,但是a 和c是未知,
    所以我们可以利用重合相撞的办法得到入口点
    5.放一个指针在头部,和s同时走,当相遇的时候就说明到达了环的入口点

*/
var detectCycle = function (head) {
  // 首先排除特殊条件 [] [1]
  if (head === null || head.next === null) {
    return null;
  }

  let f = head;
  let s = head;
  while (f !== null && f.next !== null) {
    f = f.next.next; //快指针一次走2步
    s = s.next; //慢指针一次走一步

    // 如果相遇说明有环
    if (f === s) {
      // 设置一个指针指向头部
      let extra = head;
      // 当重合相撞的时候就说明到达了环的入口点
      while (extra !== s) {
        //extra一步一步从头开始走
        extra = extra.next;
        // s 从重合点也一步一步走
        s = s.next;
      }
      return s;
    }
  }

  return null;
};

/* 复杂度
时间 O(n)
空间 O(1)
*/

2.png

总结

这道题是中等难度的题,Hash很好理解,但是双指针需要多推导。

大家可以看看我分享的一个专栏(前端搞算法)里面有更多关于算法的题目的分享,希望能够帮到大家,我会尽量保持每天晚上更新,如果喜欢的麻烦帮我点个赞,十分感谢

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