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[Leecode] Linked List Cycle 鏈表環

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摘要:快慢指針法復雜度時間空間思路這是一道非常經典的雙指針題。如果快指針和慢指針相遇,則說明鏈表有環。代碼快慢指針法復雜度時間空間思路這題是基于上一題,上一題我們發現相遇后就返回了,而這里我們還要繼續找到環的起始點。

Linked List Cycle I
Given a linked list, determine if it has a cycle in it.

Follow up: Can you solve it without using extra space?

快慢指針法 復雜度

時間 O(N) 空間 O(1)

思路

這是一道非常經典的雙指針題。我們從頭設置一個快指針,一個慢指針。快指針一次走兩步,慢指針一次走一步,如果快指針走到了盡頭,則說明鏈表無環。如果快指針和慢指針相遇,則說明鏈表有環。為什么相遇就說明有環呢?設想一個有環鏈表,快慢指針最后都會走到環上,而這個環就像一個環形跑道一樣,慢指針在后面,快指針在前面,但實際上快指針也在追慢指針,希望能超慢指針一圈。他們在這個跑道上,總會有一天快指針追上了慢指針。我們不用擔心快指針跳過了慢指針,因為他們兩的速度差是1,所以她們倆在環上的距離總是每次減1,最后總能減到0。

代碼
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while(fast != null && fast.next != null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if(fast == slow){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

2018/10

func hasCycle(head *ListNode) bool {
    fast := head
    slow := head
    // if fast.Next == nil and fast != slow, there can"t be a cycle
    for fast != nil && fast.Next != nil {
        fast = fast.Next.Next
        slow = slow.Next
        if fast == slow {
            return true
        }
    }
    return false
}
Linked List Cycle II
Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null.

Note: Do not modify the linked list.

Follow up: Can you solve it without using extra space?

快慢指針法 復雜度

時間 O(N) 空間 O(1)

思路

這題是基于上一題,上一題我們發現相遇后就返回true了,而這里我們還要繼續找到環的起始點。假設快慢指針在環上第k個節點相遇,而環的起點是鏈表第m個節點,環的總長度是n。此時慢指針再走n-k步就回到了環的開頭,而此時快指針已經走了m+k步。如果我們這時候將快指針放回起點,并讓它也一次走1步,這樣當兩個節點再次相遇時,相遇點就是環的起點。

代碼
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while(fast != null && fast.next != null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if(fast == slow){
                // 找相遇點
                slow = head;
                while(slow != fast){
                    slow = slow.next;
                    fast = fast.next;
                }
                return slow;
            }
        }
        return null;
    }
}

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