LeetCode 解题报告 LinkedListCycleII

Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null.

Follow up:

Can you solve it without using extra space?

分析：

题目中要求求出一个循环链表的第一个循环结点，这个题目还要求不能外加空间。

其实这个题可以把他分成两步来做，一个是判断一个链表是不是有环，另一个是求两个链表的第一个交点

判断两个链表是不是有环的存在，就是两个指针，一个快，一个慢，如果两个指针能相遇，那就说明这个链表有环，否则没有环

求两个相交链表的第一个交点，可以分别遍历两个链表，求出其长度，然后让长链表先走对应的两个链表长度的差值步，然后两个链表同时走，

并判断俩结点是否相同，如果相同就返回这个结点

下面是上述思路的代码：

public class LinkedListCycleII {public ListNode detectCycle(ListNode head) {if(head == null)return null;//判断是否存在环ListNode node = head;ListNode fast = node,slow = node;while(fast.next != null && fast.next.next != null){fast = fast.next.next;slow = slow.next;if(fast == slow)break;}//无环if(fast.next == null || fast.next.next == null)return null;//有环,需要断开环fast = fast.next;slow.next = null;//现在有了两个链表，一个是head开头，一个是fast开头//找到两个链表的第一相交的结点//首先依次遍历两个链表，确定两个链表的长度，得到count = l1 - l2 的值，然后长链表先走//count步，之后两个同时走，并判断两个结点是否相同，如果相同就是第一个相交的结点return FindFirstNode(head,fast);}public ListNode FindFirstNode(ListNode l1,ListNode l2){//遍历两个链表，分别求长度int len1 = GetListLength(l1);int len2 = GetListLength(l2);int count = len1 - len2;if(count < 0){count = - count ;//令长链表先走,第一个变量放置长链表return FindNode(l2,l1,count);}elsereturn FindNode(l1,l2,count);}public int GetListLength(ListNode head){int len = 0;ListNode node = head;while(node != null){len ++;node = node.next;}return len;}public ListNode FindNode(ListNode h1,ListNode h2,int count){ListNode l1 = h1,l2 = h2;while(count-- != 0){l1 = l1.next;}while(l1 != null && l2 != null && l1 != l2){l1 = l1.next;l2 = l2.next;}ListNode result = l1;return result;}}

思路2：

上述思路简单明了，就是实现起来代码比较繁琐，当时我在A这个题的过程中，会遇到很多意想不到的错误，

下面就给出网上的另一种思路，真的是分析透彻了之后再代码实现会让代码更美

思路是这样的

首先当一个快指针和一个满指针在环内循环的时候，在他俩相遇之前，慢指针是不会循环一圈的，假设slow指针走了s步，那么fast指针就走了2s步，当然这其中fast指针走了n圈，假设一圈有r步，外加S步，假设这个链表的圈内共有r步，那么2s = s + nr

可以得出s = nr，由此可以看出当这个链表就只是一个环的时候，快慢指针会在head出相遇，fast指针转两圈，slow指针刚好转一圈

同时，我们假设从环的入口点到相遇点共有a步，从起点到环的入口点为x，整个链表的长度为L，则慢指针走的s步就为x+a, 那么：x+a = nr

= （n-1）r+r = （n-1）r + （L-x）

所以x = （n-1）r + （L-x-a）

L-x-a正好是从相遇点到环的入口点的距离， 那么从链表的头结点到环的入口结点的距离就等于（n-1）圈环内距离加上从相遇点到环的入口距离，

那么可以再设置一个指针slow2从链表的头结点开始，slow和slow2指针同时走一步，知道两个指针相同，就是环的入口地址

下面是代码：

public ListNode detectCycle2(ListNode head){ListNode fast = head,slow = head;while(fast != null && fast.next != null){slow = slow.next;fast = fast.next.next;if(fast == slow){ListNode slow2 = head;while(slow != slow2){slow = slow.next;slow2 = slow2.next;}return slow;}}return null;}