【Leetcode链表】环形链表 II（142）

题目

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 1：

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 2：

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。

示例 3：

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

进阶：
你是否可以不用额外空间解决此题？

解答

两种方法：
1，用哈希表，依次遍历链表set存储走过的点，遇见重复的就是环入口 ———— 时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)
2，快慢指针，指针在环内相遇的位置到环入口的距离 == 表头到环入口的距离，两者相向而行，相遇位置就是环入口 ———— 时间复杂度O(n²)，空间复杂度O(1)

通过代码如下：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

# 哈希表：时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)
# class Solution:
#     def detectCycle(self, head: ListNode) -> ListNode:
#         s = set()
#         while head:
#             if head in s:
#                 return head
#             s.add(head)
#             head = head.next
#         return None


# 指针法：时间复杂度O(n²)，空间复杂度O(1)
# 1，快慢双指针找到相遇位置
# 2，相遇位置到环入口的距离 == 表头到环入口的距离，两者相向而行，相遇位置就是环入口
class Solution:
    def detectCycle(self, head: ListNode) -> ListNode:
        f = s = h = head  # h记录表头
        while f and f.next:
            s = s.next
            f = f.next.next
            if f == s:  # 相遇了，开始和表头相对走，找环入口
                p = f
                while h!=p:
                    h = h.next
                    p = p.next
                return h
            head = head.next
        return None