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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 <= 105pos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:
- 用
set缓存, 每经过一个节点把节点记录一下; - 判断当前节点是否走过,如果没走过一直往后走;
- 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
- 快指针
fast每次走两步,慢指针slow每次走一步; - 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;
- 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;
- 我们只能从走过的距离出发,找找有没有公式转换;
-
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); -
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); -
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。 -
我们可以让头指针
head跟slow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;
};
看懂了的小伙伴可以点个关注、咱们下道题目见。如无意外以后文章都会以这种形式,有好的建议欢迎评论区留言。