剑指Offer编程题(Java实现)——链表中环的入口结点

题目描述

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。

思路一

迭代遍历链表,利用HashSet将每个结点添加到哈希表中,如果添加失败(重复遍历了这个结点即遇到环),输出该结点为环入口

实现

/*
 public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}
*/
import java.util.HashSet;
public class Solution {

    public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)
    {
        if(pHead == null) return pHead;
        HashSet hash = new HashSet();
        while(pHead != null){
            boolean chk = hash.add(pHead);
            if(chk == false)
                return pHead;
            pHead = pHead.next;
        }
        return null;
    }
}

运行时间:17ms

占用内存:9608k 

思路二

使用双指针,一个指针 fast 每次移动两个节点,一个指针 slow 每次移动一个节点。因为存在环,所以两个指针必定相遇在环中的某个节点上。假设相遇点在下图的 z1 位置,此时 fast 移动的节点数为 x+2y+z,slow 为 x+y,由于 fast 速度比 slow 快一倍,因此 x+2y+z=2(x+y),得到 x=z。

在相遇点,slow 要到环的入口点还需要移动 z 个节点,如果让 fast 重新从头开始移动,并且速度变为每次移动一个节点,那么它到环入口点还需要移动 x 个节点。在上面已经推导出 x=z,因此 fast 和 slow 将在环入口点相遇。

实现

public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead) {
    if (pHead == null || pHead.next == null)
        return null;
    ListNode slow = pHead, fast = pHead;
    do {
        fast = fast.next.next;
        slow = slow.next;
    } while (slow != fast);
    fast = pHead;
    while (slow != fast) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next;
    }
    return slow;
}

思路二参考:https://www.nowcoder.com/discuss/198840

原文地址:https://www.cnblogs.com/MWCloud/p/11323220.html