原题
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-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]
  • -105 <= Node.val <= 105
  • 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?

查看原题

解题主线

  1. 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。
  2. 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)

JAVA
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.java
  • Q142_linkedListCycleII.java