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。

说明:不允许修改给定的链表。


示例 1:

  1. 输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
  2. 输出:tail connects to node index 1
  3. 解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。

环形链表Ⅱ - 图1
示例 2:

  1. 输入:head = [1,2], pos = 0
  2. 输出:tail connects to node index 0
  3. 解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。

环形链表Ⅱ - 图2
示例 3:

  1. 输入:head = [1], pos = -1
  2. 输出:no cycle
  3. 解释:链表中没有环。

环形链表Ⅱ - 图3
进阶:
你是否可以不用额外空间解决此题?

算法实现:

  1. /**
  2. * Definition for singly-linked list.
  3. * function ListNode(val) {
  4. * this.val = val;
  5. * this.next = null;
  6. * }
  7. */
  8. /**
  9. * @param {ListNode} head
  10. * @return {ListNode}
  11. */
  12. var detectCycle = function(head) {
  13. if (head === null || head.next === null) return null
  14. var slow = head
  15. var fast = head
  16. while (true) {
  17. if (fast === null || fast.next === null) return null
  18. fast = fast.next.next
  19. slow = slow.next
  20. if (fast === slow) break
  21. }
  22. fast = head;
  23. while (slow !== fast) {
  24. slow = slow.next
  25. fast = fast.next
  26. }
  27. return fast
  28. };

思考:

与上一题不同之处在于要计算出环的入口,引用了别人的思路。思路如下:
**构建双指针第一次相遇:

设两指针 fast,slow 指向链表头部 head,fast 每轮走 22 步,slow 每轮走 11 步;
若 fast 指针走过链表末端,说明链表无环,直接返回 null(因为每走 11 轮,fast 与 slow 的间距 +1+1,若有环,快慢两指针终会相遇);
当 fast == slow 时,代表两指针在环中 第一次相遇,此时执行 breakbreak 跳出迭代;
第一次相遇时步数分析: 设链表头部到环需要走 aa 步,链表环走一圈需要 bb 步,则链表共有 a+ba+b 个节点;设两指针分别走了 ff, ss 步,则有:
快指针走了慢指针 22 倍的路程,即 f = 2sf=2s;(fast 每轮走 22 步,slow 每轮走 11 步)
快指针比慢指针多走了 nn 个环的长度,即 f = s + nbf=s+nb;(双指针都走过 aa 步,直到相遇 fast 比 slow 多走整数倍环的长度)
代入可推出:f = 2nbf=2nb,s = nbs=nb,即快慢指针分别走了 2n2n,nn 个环的周长。
构建双指针第二次相遇:

将 fast 指针重新指向链表头部 head,slow 指针位置不变,此时 fast走了 00 步,slow 指针走了 nbnb 步;
令双指针一起向前走,两指针每轮都走 11 步;
当 fast 指针走到 aa 步时,slow 指针正好走到 a + nba+nb 步,此时 两指针重合并同时指向链表环入口 。
最终返回 fast 或 slow 即可。

总结:

进一步熟悉了双指针法的运用。