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LeetCode 142. 环形链表 II

作者:Choi Yang
更新于:6 个月前
字数统计:766 字
阅读时长:2 分钟
阅读量:

题目描述

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:

你是否可以不用额外空间解决此题?

示例 1:

javascript
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:

javascript
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:

javascript
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]
  • -10^5 <= Node.val <= 10^5
  • pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

来源:力扣(LeetCode) 链接:https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

解题思路

两个快慢指针,从头节点出发,如果链表有环,快指针肯定可以在环内和慢指针相遇。没有环就不可能再相遇,相遇必在环内。

相遇时,慢指针走的距离:D+S1D+S1

假设相遇时快指针已经绕环 n 次,它走的距离:D+n(S1+S2)+S1D+n(S1+S2)+S1

因为快指针的速度是 2 倍,所以相同时间走的距离也是 2 倍:

D+n(S1+S2)+S1 = 2(D+S1)

求解得到:(n-1)S1+ nS2=D

我们不关心在相遇时快指针已经绕了几次环,我们取 n = 1 ,消掉了 S1:

D=S2

那么,当快慢指针第一次相遇时,将快指针放回到头节点,由于 D=s2,那么我们快慢指针一起走,都走 1 步,它们必定会走到入环点,然后相遇,此时就可返回对应指针下标。

javascript
/**
 * 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,
    low = head; // 首先,都从头节点出现
  while (fast) {
    // 确保存在环
    if (fast.next == null) return null; // fast.next 为null表示无环
    low = low.next; // 慢指针走一步
    fast = fast.next.next; // 快指针走两步
    if (low == fast) {
      // 初次相遇
      fast = head; // 快指针回到头节点
      while (true) {
        if (fast == low) {
          return low;
        }
        fast = fast.next; // 快慢指针一起走
        low = low.next;
      }
    }
  }
  return null;
};

参考 笨猪爆破组 图解

javascript
学如逆水行舟,不进则退

Contributors

Choi Yang