题目:
给一个链表,若其中包含环,请找出该链表的环的入口结点,否则,输出null。
代码:
1 /* 2 struct ListNode { 3 int val; 4 struct ListNode *next; 5 ListNode(int x) : 6 val(x), next(NULL) { 7 } 8 }; 9 */ 10 class Solution { 11 public: 12 ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead) { 13 if( pHead == NULL || pHead->next == NULL || pHead->next->next == NULL) return NULL; 14 ListNode* slow = pHead->next; 15 ListNode* fast = pHead->next->next; 16 while( slow != fast ) { 17 if( slow->next == NULL || fast->next->next == NULL) return NULL; 18 slow = slow->next; 19 fast = fast->next->next; 20 } 21 slow = pHead; 22 while( slow != fast ) { 23 slow = slow->next; 24 fast = fast->next; 25 } 26 return slow; 27 28 } 29 };
我的笔记:
假设x为环前面的路程(黑色路程),a为环入口到相遇点的路程(蓝色路程,假设顺时针走), c为环的长度(蓝色+橙色路程)
设两个指针,快指针:一次走两步;慢指针:一次走一步。两个指针同时从头节点开始移动,当快慢指针相遇的时候:
此时慢指针走的路程为Sslow = x + m * c + a
快指针走的路程为Sfast = x + n * c + a
2 Sslow = Sfast
2 * ( x + m*c + a ) = (x + n *c + a)
从而可以推导出:
x = (n - 2 * m )*c - a
= (n - 2 *m -1 )*c + c - a
即环前面的路程 = 数个环的长度(为可能为0) + c - a
什么是c - a?这是相遇点后,环后面部分的路程。(橙色路程)
所以,我们可以让一个指针从起点A开始走,让一个指针从相遇点B开始继续往后走,
2个指针速度一样,那么,当从原点的指针走到环入口点的时候(此时刚好走了x)
从相遇点开始走的那个指针也一定刚好到达环入口点。
所以2者会相遇,且恰好相遇在环的入口点。
最后,判断是否有环,且找环的算法复杂度为:
时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(1)