链表-链表中环的入口结点
題目描述
給一個鏈表,若其中包含環(huán),請找出該鏈表的環(huán)的入口結(jié)點,否則,輸出null;
題目分析
鏈表中某些結(jié)點構(gòu)成了一個環(huán),找打環(huán)的入口結(jié)點
思路:
? head->a1->a2->a3...
使用雙層循環(huán),例如對于結(jié)點a1,遍歷整個鏈表判斷是否有a1 = head->next;(head = head->next);a2,a3,......an;依次
測試報錯,沒通過
/* struct ListNode {int val;struct ListNode *next;ListNode(int x) :val(x), next(NULL) {} };*/class Solution { public:ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead){//找到某個結(jié)點地址與鏈表中默認(rèn)結(jié)點的next指針域的地址相同,即為鏈表中的環(huán)//定義一個ListNode* temp = pHead;//定義一個遍歷結(jié)點pListNode* p = temp;//循環(huán)條件:遍歷結(jié)點非空;需要使用雙層循環(huán),類似“冒泡”找出鏈表中的環(huán)while(temp){while(p){p = p->next;if(temp != p){p = p->next;}else{return temp;break;}}temp = temp->next;}if(temp == NULL){return null;}} };另外,參考:卻顧所來徑
step1、找兩者相遇點
設(shè)置兩個指針,快指針fast每次走兩個結(jié)點的距離,慢指針slow每次走一個結(jié)點的距離;
鏈表中沒有環(huán),直到走完整個鏈表,slow不可能追上fast;
鏈表中有環(huán),fast先進(jìn)環(huán),繞環(huán)走,slow后進(jìn)環(huán),相相當(dāng)于fast在追slow,兩者一定會相遇;
step2:
兩個指針,slow從表頭開始走,fast從相遇點開始走(兩者速度一樣,每次走一個結(jié)點),最后一定相遇與環(huán)入口;
表頭到環(huán)入口的距離為A;環(huán)入口到相遇點的距離為B;相遇點到環(huán)入口距離為C;
實現(xiàn)過程:
1、當(dāng)fast、slow兩者相遇時,快指針的路程是慢指針路程的兩倍:
(因為兩者走是同步的,只不過fast速度是slow的兩倍,不管相不相遇,同一時刻,fast走的路程都是slow的兩倍)
fast走的路程:A+(B+C)*K+B
slow走的路程:A+B
(A+B)*2 =?A+(B+C)*K+B? --》 A = (K-1)*(B+C)+C? ? ? ? ?(1)?
?即,鏈表頭到環(huán)入口的距離 = 相遇點到環(huán)入口距離 + 環(huán)長度*(K-1)
2、記錄相遇結(jié)點之后,讓fast從相遇結(jié)點開始走,slow從表頭開始走,兩者一定在環(huán)入口相遇。
為什么會在環(huán)入口相遇?根據(jù)公式(1)計算得到
class Solution { public:ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead){//先找fast與slow相遇點ListNode* fast = pHead;ListNode* slow = pHead;if(pHead == nullptr || pHead->next == nullptr){return nullptr;}while(fast && slow){fast = fast->next->next;slow = slow->next;if(fast == slow){break;}else{return nullptr;}}//fast從相遇點出發(fā),slow從表頭出發(fā)slow = pHead;while(fast != slow){fast = fast->next;slow = slow->next;}return fast;} };測試通過代碼
class Solution{ public:ListNode *EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead){ListNode* fast = pHead;//fast從表頭出發(fā) ListNode* slow = pHead;//slow從表頭出發(fā) while(fast && fast->next){ // 表頭及表頭下一個結(jié)點不為null //fast每次走兩個結(jié)點的距離 fast = fast->next->next;//slow每次走一個結(jié)點的距離 slow = slow->next;//當(dāng)fast == slow說明兩個指針在環(huán)中相遇 if(fast == slow){break;}} //此時fast 及fast->next為空,返回null if(!fast || !fast->next)return NULL; // 難點:slow從表頭出發(fā),fast從相遇點出發(fā),為什么當(dāng)fast和slow相遇一定是在環(huán)入口 // 本身數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不難,難的是,將問題抽象為數(shù)學(xué)模型 slow = pHead;//low從鏈表頭出發(fā)while(fast != slow){//fast 從相遇點出發(fā)fast = fast->next;slow = slow->next; } return slow;} };?
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的链表-链表中环的入口结点的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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