【LeetCode】剑指 Offer 23. 链表中环的入口节点 p139 -- Java Version
题目链接:https://leetcode.cn/problems/c32eOV/
1. 题目介绍(23. 链表中环的入口节点)
给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 从链表的头节点开始沿着 next 指针进入环的第一个节点为环的入口节点。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。
【测试用例】:
示例 1:
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:
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:
输入:head = [1], pos = -1
输出:返回 null
解释:链表中没有环。
【条件约束】:
提示:
- 链表中节点的数目范围在范围
[0, 104]
内-105 <= Node.val <= 105
pos
的值为-1
或者链表中的一个有效索引
【跟踪】:
进阶: 是否可以使用 O(1) 空间解决此题?
【相关题目】:
注意: 本题与主站 142. 环形链表 II 题目相同。
2. 题解
2.1 原书题解(快慢指针)-- O(n)
时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
整个流程分三步:
- 判断该链表是否有环;
- 如果有环,确定环的长度;
- 根据环长设置快慢指针的起始位置,移动快慢指针找到入口节点。
/*** Definition for singly-linked list.* class ListNode {* int val;* ListNode next;* ListNode(int x) {* val = x;* next = null;* }* }*/
public class Solution {public ListNode detectCycle(ListNode head) {ListNode meetingNode = meetingNode(head);// 该链表无环,返回nullif (meetingNode == null) return null;// 链表有环,从相遇点开始计数,直到再次到达相遇点ListNode fast = meetingNode;int cycleLength = 1;while (fast.next != meetingNode){fast = fast.next;cycleLength++;}System.out.println(cycleLength);// 快指针返回head,并前进环长步数fast = head;for (int i = 0; i < cycleLength; i++){fast = fast.next;}// 快慢指针开始移动,每次移动一步,相遇节点即为入口节点ListNode slow = head;while (fast != slow){fast = fast.next;slow = slow.next;}return fast;}public ListNode meetingNode(ListNode head){// 判断头节点是否为空if (head == null) return null;// 定义快慢指针ListNode slow = head.next;if (slow == null) return null;ListNode fast = slow.next;while (fast != null && slow != null){if (fast == slow) return fast;// 慢指针每次走一步,快指针每次走两步slow = slow.next;fast = fast.next;if (fast != null) fast = fast.next;}return null;}
}
2.2 快慢指针简化版 – O(n)
时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
思路基本和2.1一致,不同的是这里简化了求环长,直接让fast回到了头节点
public class Solution {public ListNode detectCycle(ListNode head) {ListNode fast = head, slow = head;while (true) {if (fast == null || fast.next == null) return null;fast = fast.next.next;slow = slow.next;if (fast == slow) break;}fast = head;while (slow != fast) {slow = slow.next;fast = fast.next;}return fast;}
}
3. 参考资料
[1] 剑指 Offer II 022. 链表中环的入口节点(双指针,清晰图解)-- 2.2 题解参考
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