【LeetCode热题100】142. 环形链表 II（链表）

news2024/11/17 17:27:27

一.题目要求

给定一个链表的头节点 head ，返回链表开始入环的第一个节点。如果链表无环，则返回 null。
如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 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。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。
不允许修改链表。

二.题目难度

中等

三.输入样例

示例 1：
在这里插入图片描述
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：返回索引为 1 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

示例 2：
在这里插入图片描述
输入：head = [1,2], pos = 0
输出：返回索引为 0 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：
在这里插入图片描述
输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。

提示：
链表中节点的数目范围在范围 $0, 10^4]$ 内
$10^5$ <= Node.val <= $10^5$
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

进阶：你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？

四.解题思路

解1：哈希
解2：快慢指针+辅助指针，原理如下。
在这里插入图片描述

五.代码实现

解1

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        unordered_set<ListNode*> nodeset;
        ListNode *p = head;
        if(p == NULL ||p->next == NULL)
            return NULL;
        while(p)
        {       
            if(nodeset.count(p)) 
                return p;
            nodeset.insert(p);
            p = p->next;
        }
        return NULL;   
    }
};

解2

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        
        if(!head || !head->next)
            return NULL;
        ListNode *front = head;
        ListNode *back = head;
        ListNode *sup =  head;
        while(front && back)
        {
            if(front->next == NULL)
            {
                return NULL;
            }
            front = front->next->next;    
            back = back->next;
            
            if(front == back) 
            {
                while(sup != back)
                {
                    sup = sup->next;
                    back = back->next;
                }
                return sup;
            }
            
            
        }
        return NULL;   
    }
};