[前端]_一起刷leetcode 142. 环形链表 II

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题目:

142. 环形链表 II

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

如果链表中有某个节点,可以通过连续跟踪 next 指针再次到达,则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环,评测系统内部使用整数 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 不作为参数进行传递,仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改 链表。

 

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。

示例 3:

输入: head = [1], pos = -1
输出: 返回 null
解释: 链表中没有环。

 

提示:

  • 链表中节点的数目范围在范围 [0, 104] 内
  • -105 <= Node.val <= 105
  • pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

 

进阶: 你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?

哈希解法

思路:

  1. set缓存, 每经过一个节点把节点记录一下;
  2. 判断当前节点是否走过,如果没走过一直往后走;
  3. 如果走到了尽头,说明没有环。否则第一个走过的点就是环的起点。

实现:

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */

/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
var detectCycle = function(head) {
    let set = new Set();
    let cur = head;

    while (cur) {
      // 判断当前节点是否走过
      if (set.has(cur)) {
          return cur;
      }
      
      // 记录足迹
      set.add(cur);
      cur = cur.next;
    }

    // 走到了尽头
    return null;
};

双指针解法

思路

  1. 快指针fast每次走两步,慢指针slow每次走一步;
  2. 若快指针走到了尽头,则说明没有环, 否则快慢指针终究会相遇;
  3. 相遇了这道题还没完, 要找到环的起点。而我们只找到了相遇的点;
  4. 我们只能从走过的距离出发,找找有没有公式转换;

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  1. 当在上图紫色圆点相遇的时候,慢指针走过的总距离为 s = a + b, 快指针走过的总距离为 f = a + n * (b + c) + b; 可以求出快指针比慢指针多走了 f - s = n * (b + c);

  2. 快指针每次走2步,慢指针每次走1步。所以 f = 2s, 带入上一行的公式,可以算出s = n * (b + c);

  3. 根据上图所示: 当走过路径为 a + b + c刚好到达环的起点。 那我们除掉重复转圈圈的n次, 其实只需要让s再走a步就可以到达环的起点。

  4. 我们可以让头指针headslow以同样速度前进。走a步后它们就会在环的起点相遇。

实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */

/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
var detectCycle = function(head) {
    let fast = head, slow = head;

    // 边界。如果没有下个节点。就不开始了
    if (!fast || !fast.next) {
        return null;
    }

    // 先找到相遇点
    while (fast) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next && fast.next.next;
        // 第一次相遇时,根据我们算出来的公式,走a步直到第二次相遇
        if (fast === slow) {
            while (head !== slow) {
                head = head.next;
                slow = slow.next;
            }
            // 返回谁都一样
            return slow;
        }
    }

    // 如果走到了尽头,说明没环
    return null;
};

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