环形链表 II - 力扣（LeetCode）C语言

news2024/9/17 7:00:53

142. 环形链表 II - 力扣（LeetCode） (点击前方链接即可查看题目)

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。

示例 1：
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：
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：
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, 104] 内
-105 <= Node.val <= 105
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

一、解法一

判断有环请参考:环形链表 - 力扣（LeetCode） C语言-CSDN博客

看完判断有环之后,就只剩下寻找环的第一个结点: (C为圆环长度)

fast和slow在环相遇时,slow走了L+X, fast走了L+nC+X(n >= 1, 因为环可能大可能小, 若为大环, fast追击一圈即可追上slow, 若为小环,slow还没有进环时,fast已经转了好几圈了)

因为slow走一步,fast走两步,所以距离关系如下:

$2(L+X) = L+nC+X$

化简得: $L+X = nC$

即: $L = ( n -1)C + (C -X)$

其中: (C-X) 是相遇时未走完一圈的剩余路程, 所以将slow重新从head走到环的第一个结点时,

meet和slow一样一次走一步,当slow到达第一个结点时,meet也刚刚好到达第一个结点.

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) 
{
    struct ListNode* fast = head;
    struct ListNode* slow = head;
    struct ListNode* meet = NULL;
    while(fast && fast->next)
    {
        fast = fast->next->next;
        slow = slow->next;
        if(fast == slow)
        {
            meet = fast;
            slow = head;
             while(slow != meet)
            {
                slow = slow->next;
                meet = meet->next;
            }
            return meet;
        }
    }
    return NULL;
}