☆打卡算法☆LeetCode 142. 环形链表 II 算法解析
☆打卡算法☆LeetCode 142. 环形链表 II 算法解析
一、题目
1、算法题目
“给定一个链表的头节点，判断链表中是否有环。”
题目链接：
来源：力扣（LeetCode）
链接： 142. 环形链表 II - 力扣（LeetCode）
2、题目描述
给定一个链表的头节点 head ，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。
如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 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 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。
不允许修改 链表。
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。二、解题
1、思路分析
这道题跟141题环形链表类似，解法也类似，也是可以使用哈希表来解题。
遍历所有节点，每到达一个节点，就判断该节点是否存在于哈希表中，存在说明是环形链表，不存在就将该节点加入到哈希表中，直到遍历结束。
在上一篇文章中我提到可以使用双指针，那么这道题就用双指针来解吧。
使用双指针，用快慢指针，快指针每次走两步，慢指针每次走一步。
当快指针追上慢指针则表示有环。
如果快指针指向null，这说明链表没环。
2、代码实现
代码参考：
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
if (head == null) {
return null;
}
ListNode slow = head, fast = head;
while (fast != null) {
slow = slow.next;
if (fast.next != null) {
fast = fast.next.next;
} else {
return null;
}
if (fast == slow) {
ListNode ptr = head;
while (ptr != slow) {
ptr = ptr.next;
slow = slow.next;
}
return ptr;
}
}
return null;
}
}
3、时间复杂度
时间复杂度：O(N)
其中N是链表中的节点数。
空间复杂度：O(1)
只是用了几个指针变量。
三、总结
总结一下为何慢指针第一圈走不完一定会和快指针相遇：
第一步，快指针先进入环
第二步：当慢指针刚到达环的入口时，快指针此时在环中的某个位置(也可能此时相遇)
第三步：设此时快指针和慢指针距离为x，若在第二步相遇，则x = 0；
第四步：设环的周长为n，那么看成快指针追赶慢指针，需要追赶n-x；
第五步：快指针每次都追赶慢指针1个单位，设慢指针速度1/s，快指针2/s，那么追赶需要(n-x)s
第六步：在n-x秒内，慢指针走了n-x单位，因为x>=0，则慢指针走的路程小于等于n，即走不完一圈就和快指针相遇