【LeetCode】环形链表——不同角度解析

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

示例一：

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。

示例二：

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。

实例三：

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

解题思路及完整代码

1.巧用地址空间
因为堆的地址从低到高，而LeetCode中的链表内存是顺序申请的。所以如果链表中如果有环，head->next地址一定小于head。
代码如下：

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        while(head) {
            if(!less<ListNode *>()(head, head->next)) {
                return head->next;
            }
            head = head->next;
        }
        return nullptr;
    }
};

2. 用快慢指针法
慢指针每次向后走一步，快指针每次向后走两步，因此快指针走过的路程一定是慢指针路程的两倍。若链表中有环存在，则一定有以下规律。代码如下：

代码如下：

/*
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* slow=head;
        ListNode* fast=head;
        while(slow)     //找到meet点
        {
            slow=slow->next;
            fast=fast->next;
            if(fast==NULL)  return nullptr;  //只有两个节点且无环
            fast=fast->next;
            if(fast==NULL)  return nullptr;   //有三个节点且无环
            if(fast==slow)  break;       //即meet
        }
        slow=head;   //由 l=c-x 知，slow从head开始走到a点的距离，刚好是fast走到a点的距离
        while(slow!=fast)    //找到a点
        {
            slow=slow->next;
            fast=fast->next;
        }
        return slow;
    }
};

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