本文主要是介绍代码随想录算法练习Day12:环形链表,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
题目: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,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。
说明:不允许修改给定的链表。
题目链接:142.环形链表
卡哥的视频讲:把环形链表讲清楚! 如何判断环形链表?如何找到环形链表的入口? LeetCode:142.环形链表II
题目思路:首先判断是否有环,再去找到入口,定义快慢指针,当快指针进入环之后,慢指针也会进入环内,快指针会去追慢指针,当快慢指针相遇,就可以得出有环的结论。
判断是否有环:定义两个指针,让快指针每次走两步,慢指针每次走一步,当快指针走到环内部之后,慢指针才会进入环内,此时是快指针在追慢指针,但是对于慢指针来说,快指针是一步一步在追它的,所以存在环形结构 话,两个指针是一定会相遇的。
判断入口在哪:
如图,快指针追上慢指针时,快指针走过的距离为x+y+n(y+z),慢指针走过的距离为x+y,其中n为快指针走过n圈后追上慢指针。因为快指针每次都走两步,所以快指针走过的节点数是慢指针的两倍,也就是(x+y)*2 = x+y+n(y+z),因为要找的是入口值,也就是图中x的长度,最后化简可得到x = (n-1)(y+z)+z。
当快指针只走了一圈就追上慢指针时,带入式子可以得到x = z,也就是将两个指针,一个定义在头节点,一个定义在相遇节点,当两个节点再次相遇时,也就是环形链表的入口点。
代码示例:
代码逻辑:
- 定义两个指针
slow
和fast
,初始时都指向链表的头节点head
。 - 在一个循环中,快指针
fast
每次向后移动两步,慢指针slow
每次向后移动一步。 - 如果存在环,则快指针最终会追上慢指针,即
slow == fast
。 - 当快指针追上慢指针时,再定义两个指针
index1
和index2
,分别从头节点head
和相遇点开始移动,每次移动一步。 - 当
index1 == index2
时,即它们相遇的节点就是环的起始节点。 - 返回环的起始节点。
这段代码的时间复杂度为 O(n),其中 n 是链表的长度。
小tips:
1.快指针每次走两个节点,慢指针每次走一个节点,其实就相当于快指针在一个节点一个节点地追慢指针。
2.快指针一定是至少转了一圈才能追上慢指针的,所以n一定大于等于1。
3.开始需要判断头节点和头节点的下一个是否为空,否则会报错。
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