链表中等1 种解法
#142环形链表 II
若链表有环,返回环的入口节点;否则返回 null。
#链表#双指针
原题
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 <= 105pos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?
解题主线
- 设头到入口距离为 a、入口到首次相遇点距离为 b,可由快慢指针路程关系推出相遇点再走 a 步会到入口。
- 首次相遇后让一个指针回到 head,两个指针都改为每次一步,再次相遇处就是环入口。
解法 1:Floyd 定位环入口
先用快慢指针判断并找到环内相遇点,再用两个同速指针从 head 和相遇点定位入口。
-
时间复杂度: O(n)
-
空间复杂度: O(1)
public class Solution {
static final class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(int val) { this.val = val; }
}
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
do {
// 快指针无法继续走两步,说明链表无环
if (fast == null || fast.next == null) return null;
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
} while (slow != fast);
// 环内相遇后,一端回到头节点;两端同速前进会在环入口相遇
ListNode fromHead = head;
while (fromHead != slow) {
// 两个指针必须同步移动,保持到入口的剩余距离相同
fromHead = fromHead.next;
slow = slow.next;
}
return fromHead;
}
}实现提示
- 两个旧文件均为同一 Floyd 算法,因此只展示一次。
边界与易错点
- 第一阶段退出后必须先确认确实相遇,不能把无环时的 null 当作相遇点。
- 旧 Q142_detectCycle 的文档链接误指向第 54 题,与算法本身无关。
整理来源
由旧仓库源码复核、去重并整理;展示代码已按 Java 21 语义修正明显问题。
Q142_detectCycle.javaQ142_linkedListCycleII.java