牛客网刷题-链表中环的入口节点

问题描述

对于一个给定的链表,返回环的入口节点,如果没有环,返回null
拓展:
你能给出不利用额外空间的解法么?

输入描述:
输入一个链表

输出描述:
输出环的入口节点

示例

示例1

输入
{-3,-2,-1,0,1,2,3,4,0(环形)}

输出
{0}

解决思路

分析

  1. hash表(使用额外的空间):通过遍历记录到hash表的方式找到环形链表的入口
    时间负责度:O(n)
    空间负责度:O(n)
  2. 快慢指针(不使用额外空间):通过快慢指针的方式实现,下面具体介绍:

论证过程:(注意,快慢指针这里的起点都是0)
假设链表中存在环,环的长度为b,非环的长度为b
1、计算 fast 和 slow 走过的路程,这里我们假设他们走了n圈后相遇
fast = 2slow
fast = slow + nb
公式量表相等:
2slow = slow + nb
得:
slow = nb
fast = 2nb
----------------------------------
2、走多少步才能到入口
enter = a + nb
----------------------------------
3、fast指针与slow的第二次相遇
fast = 0;
slow = nb;
fast和slow指针都走了a步:
fast = a;
slow = a + nb
此时他们在入口相遇

方法

  1. 通过哈说表。
  2. 通过快慢指针,下图为演示过程,图片采用力扣的图片
    在这里插入图片描述

代码实现

// 思路1
public class Solution {
    
      
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    
    
        ListNode pos = head;
        Set<ListNode> visited = new HashSet<ListNode>();
        while (pos != null) {
    
    
            if (visited.contains(pos)) {
    
    
                return pos;
            } else {
    
    
                visited.add(pos);
            }
            pos = pos.next;
        }
        return null;
    }
}
// 思路2
public class Solution {
    
      
	public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    
    
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (true) {
    
    
            if (fast == null || fast.next == null) {
    
    
                return null;
            }
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;

            if (slow == fast) {
    
    
                break;
            }
        }

        fast = head;
        while (slow != fast) {
    
    
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
        }

        return slow;
    }
}

小伙伴如果想测试的话,可以直接到牛客网这个链接做测试

链表中环的入口节点-牛客网

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