链表中环的入口结点(java版)

xiaoxiao2021-02-27  186

【题目描述】一个链表中包含环,请找出该链表的环的入口结点。


【解题思路1】 //1.设置两个指针p1和p2,p1每次向前走一步,p2每次向前走两步。若链表中有环,p1和p2会相遇。 //2.头结点到入口处的距离=碰撞点到入口处的距离(这里指前进方向)。 //3.将p1重新放到头结点位置,p2保持在碰撞点位置,同时向前走,再次的碰撞位置即为环的入口。 //4.关于以上的证明如下:

当fast若与slow相遇时,slow肯定没有走遍历完链表,而fast已经在环内循环了n圈(1<=n)。假设slow走了s步,则fast走了2s步(fast步数还等于s 加上在环上多转的n圈),设环长为r,则: 2s = s + nr s= nr 设整个链表长L,入口环与相遇点距离为x,起点到环入口点的距离为aa + x = nr a + x = (n – 1)r +r = (n-1)r + L - a a = (n-1)r + (L – a – x) (L – a – x)为相遇点到环入口点的距离,由此可知,从链表头到环入口点=(n-1)循环内环+相遇点到环入口点,当n=1时,得出结论: 》头结点到入口处的距离=碰撞点到入口处的距离(这里指前进方向)

//5.关于该系列的扩展,可以参考本博客的另一篇文章–《判断链表中是否有环 —– 有关单链表中环的问题》

public class Solution { public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead) { if(pHead == null || pHead.next==null){ return null; } ListNode p1=pHead, p2=pHead; while(p2!=null && p2.next!=null){ p1=p1.next; p2=p2.next.next; if(p1==p2){ p2=pHead; while(p1 != p2){ p1=p1.next; p2=p2.next; } if(p1==p2){ return p1; } } } return null; } }

【解题思路2】 //1.若链表中有环,则一定会有重复的结点出现。并且环的入口结点即为第一个重复的结点。 //2.使用Set来保存遍历到的节点,因为Set集合是不允许出现重复元素的,所以当一个节点被第二次添加的时候,往Set中放元素是失败的。所以可以利用这一点找出第一个重复的元素。

import java.util.HashSet; import java.util.Set; public class Solution { public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead) { Set<ListNode> set = new HashSet<ListNode>(); while(pHead!= null && set.add(pHead)){ pHead = pHead.next; } return pHead; } }
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