【剑指offer】23、链表中环的入口节点

题目

给一个链表，若其中包含环，请找出该链表的环的入口结点，否则，输出null。

思路一

1、用快慢指针从头节点开始，快指针一次走两步，慢指针一次走一步，若有环，必然会相遇。

2、将其中一个指针重置到头节点，另一个指针指向相遇节点，然后以相同速度走，再次相遇必然是环的入口节点

证明：

当相遇时

然后以相同速度走

 

class Solution {
public:
    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    {
        ListNode* meetingNode = MeetingNodeOfLoop(pHead);
        if (meetingNode == nullptr)
            return nullptr;    //找到了链表中的环

        while (pHead != meetingNode){
            pHead = pHead->next;
            meetingNode = meetingNode->next;
        }
        return meetingNode;
    }
    
    //寻找环中相遇的节点
    ListNode* MeetingNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    {
        if (pHead == nullptr || pHead->next == nullptr)
            return nullptr;
        ListNode *slow = pHead->next;
        ListNode *fast = slow->next;

        while (slow && fast)
        {
            if (slow == fast) 
                return fast;
            else {
                slow = slow->next;
                fast = fast->next;
                if (fast)
                    fast = fast->next;
                else return nullptr;
            }
        }
        return nullptr;
    }
};

思路二

当允许改变链表时，可以使用断链法。

 

class Solution {
public:
    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    {
        if (!MeetingNodeOfLoop(pHead))
            return nullptr;
        
        // 断链法
        ListNode* slow = pHead, *fast = slow->next;
        while (fast)
        {
            slow->next = nullptr;
            slow = fast;
            fast = fast->next;
        }
        return slow;
    }
    
    //寻找环中相遇的节点
    ListNode* MeetingNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    {
        if (pHead == nullptr || pHead->next == nullptr)
            return nullptr;
        ListNode *slow = pHead->next;
        ListNode *fast = slow->next;
 
        while (slow && fast)
        {
            if (slow == fast)
                return fast;
            else {
                slow = slow->next;
                fast = fast->next;
                if (fast)
                    fast = fast->next;
                else return nullptr;
            }
        }
        return nullptr;
    }
};