剑指offer----链表中环的入口节点----java实现

绝地灬酷狼 2022-07-19 11:48 123阅读 0赞

一个链表中包含环，请找出该链表的环的入口结点。

此问题包含两个步骤：

（1）判断链表中是否有环

（2）找出环

一、

1）选择快慢指针，让快指针每次走两步，慢指针每次走一步，若是单链表中有环的话，那么两个指针会相遇，即指向的相同的节点来判断。

2）当相遇的时候，慢指针在环中走了k步，设环之外的部分长为x,环的长度为n,则快指针一共走了 x+m\*n+k步，（m为快指针在环中走的圈数），慢指针一共走了x+k步，因为快指针的速度是慢指针的两倍。那么可以得到2(x+k)=x+m\*n+k;得到x为m\*n-k ,慢指针在圈中还剩下的步数n-k;

二、

让快指针从头开始，两个指针每次都走一步，当快指针走了想x(m\*n-k)步的时候，到达环的入口，慢指针在圈中走m-1圈加k步的时候，也到达环入口那个节点，两个指针再次相遇，此刻的节点就是环的入口的节点。

![Center][]

/*
     public class ListNode {
        int val;
        ListNode next = null;
    
        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
    */
    public class Solution 
    {
    
        public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)
        {
            if(pHead == null || pHead.next == null)
        	   return null;
           ListNode fast = pHead;//快指针每次走两步
           ListNode slow = pHead;//每次走一步
           while(fast!=null && fast.next !=null)//因为fast每次要走两步，所有需要判断fast的下一个是否为空
           {
        	   slow = slow.next;
        	   fast = fast.next.next;
        	   //判断是否相遇 相遇后让快指针从头开始走，每次都是走一步，第二次相遇的节点就是环的入口
        	   if(fast.val == slow.val)
        	   {
        		  fast = pHead;
        		  while(fast != slow)
        		  {
        			  fast = fast.next;
        			  slow = slow.next;
        		  }
        	   }
        	   if(fast == slow)
        	   {
        		   return slow;
        	   }
           }
           return null;//要是没有相遇，此链表没有环返回空
        }
    }

这类问题还可以延伸出来求

（1）环的长度、（2）整个链表的长度、（3）两个无环链表第一次相交的公共节点

（1）环的长度，当快慢指针第一次相遇的时候，把该节点保存下来，让慢指针接着走，当再次到达刚才相遇的节点时所走过的步数就是环的长度。

（2）利用第二步求出环以外的长度再加上环的长度，就是整个链表的长度

（3）先分别求出两个链表的长度，让长的链表先走两个链表长度差的步数，再让两个链表一起走，当走到节点值相同的那个节点时，就是相交的第一个公共节点。

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