LeetCode 面试题 02.08. 环路检测

一、题目

  给定一个链表，如果它是有环链表，实现一个算法返回环路的开头节点。若环不存在，请返回 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，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 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

  点击此处跳转题目。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：tail connects to node index 1
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：tail connects to node index 0
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：no cycle
解释：链表中没有环。

进阶：

• 你是否可以不用额外空间解决此题？

二、C# 题解

  使用快慢指针 p、q 依次遍历，可以证明，当快慢指针相交时，此时慢指针 p 和头指针 head 前进相交处即为环路开头节点：

/*** Definition for singly-linked list.* public class ListNode {*     public int val;*     public ListNode next;*     public ListNode(int x) {*         val = x;*         next = null;*     }* }*/
public class Solution {public ListNode DetectCycle(ListNode head) {if (head == null) return null;ListNode p = head, q = p;//  快慢指针相交do {if (p != null) p = p.next;if (q != null) q = q.next;if (q != null) q = q.next;} while (p != q);if (p == null) return null; // 检查空// 寻找环路开头节点while (p != head) {p = p.next;head = head.next;}return p;}
}

• 时间复杂度：$O(n)$。
• 空间复杂度：$O(1)$。