LeetCode 142 環形鏈表 II

連接：https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii

給定一個鏈表，返回鏈表開始入環的第一個節點。 若是鏈表無環，則返回 null。

爲了表示給定鏈表中的環，咱們使用整數 pos 來表示鏈表尾鏈接到鏈表中的位置（索引從 0 開始）。 若是 pos 是 -1，則在該鏈表中沒有環。

說明：不容許修改給定的鏈表。

 

示例 ：

輸入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
輸出：tail connects to node index 1
解釋：鏈表中有一個環，其尾部鏈接到第二個節點。

 

 

這道題的解法十分巧妙，只能膜拜。。用到了快慢指針，讓快慢指針同時走，可是快指針一次走兩步，慢指針一次走一步。能夠想象，當慢指針走到出現環的交點時，快指針已經走到環中的某個位置了。假設慢指針走了x步到達交點，那麼快指針此時已經走了2x步。假設快指針還要走y步再次到達交點，那麼當慢指針從交點出發再走y步時，快慢指針相遇，這是由於快指針的速度是慢指針的2倍。當快慢指針相遇時，讓慢指針指向頭節點，快指針依然在相遇的位置，這時讓快慢指針都是一次走一步，那麼當快慢指針再次相遇的時候，就是所求的出現環的交點。這是由於，慢指針從頭節點走x步到達交點，和以前同樣。而快指針從相遇位置也是再走x步到達交點。

這道題畫個圖就很清楚，環的位置實際上是求快慢指針再次相遇時所在位置。

若是不存在環，那麼快慢指針不會走到環中去，因爲快指針走的快，因此它會一直走到空。當出現空的時候，說明不存在環，函數直接返回空就好。

c++代碼以下：

 1 class Solution {
 2 public:
 3     ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
 4         auto slow = head, fast = head;
 5         while(fast){
 6             fast = fast->next;
 7             slow = slow->next;
 8             if(fast){
 9                 fast = fast->next;
10             }
11             else break;
12             
13             if(fast == slow){
14                 slow = head;
15                 while(fast != slow){
16                     fast = fast->next;
17                     slow = slow->next;
18                 }
19                 return slow;
20             }
21         }
22         return NULL;
23     }
24 };

在寫代碼的時候，出現了一個bug，看了很久纔看出來，錯誤代碼以下：

 1 class Solution {
 2 public:
 3     ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
 4         auto slow = head, fast = head;
 5         while(fast){
 6             if(slow != fast){
 7                 slow = slow->next;
 8                 fast = fast->next;
 9                 if(fast){
10                     fast = fast->next;
11                 }
12                 else break;
13             }
14             else{
15                 slow = head;
16                 while(slow != fast){
17                     slow = slow->next;
18                     fast = fast->next;
19                 }
20                 return fast;
21             }  
22         }
23         return NULL;
24     }
25 };

思路是同樣的，當快慢指針沒有相遇的時候，兩個指針以不一樣的速度向前走，直到相遇時讓慢指針回到頭節點再開始走，直到快慢節點在交點相遇。區別在於第二個代碼先判斷了快慢指針是否相遇，而在初始化時快慢指針都指向頭節點，因此第6行的判斷是不成立的，裏面的語句並無執行。仍是要多練習，才能避坑呀。