LeetCode 之 JavaScript 解答第142題 —— 環形鏈表 II（Linked List Cycle II）

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Time：2019/4/8
Title: Linked List Cycle II
Difficulty: medium
Author:小鹿

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題目：Linked List Cycle II

Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null.

To represent a cycle in the given linked list, we use an integer pos which represents the position (0-indexed) in the linked list where tail connects to. If pos is -1, then there is no cycle in the linked list.

Note: Do not modify the linked list.

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。

Example 1:

Input: head = [3,2,0,-4], pos = 1
Output: tail connects to node index 1
Explanation: There is a cycle in the linked list, where tail connects to the second node.
複製代碼

Example 2:

Input: head = [1,2], pos = 0
Output: tail connects to node index 0
Explanation: There is a cycle in the linked list, where tail connects to the first node.
複製代碼

Example 3:

Input: head = [1], pos = -1
Output: no cycle
Explanation: There is no cycle in the linked list.
複製代碼

Follow up: Can you solve it without using extra space?

Solve:

▉ 算法思路：

題目要求返回單鏈表中存在循環鏈表的位置。

一、首先，先判斷該單鏈表是否存在循環鏈表？用兩個快慢指針（fast、slow）分別指向鏈表的頭部，fast 每次移動兩步，slow 每次移動一步，fast 移動的步數是 slow 的兩倍。

二、當 slow 與 fast 發生重合的時候，則存在鏈表。（slow 遍歷完單鏈表一遍，fast 遍歷了單鏈表兩遍，2 倍的關係，若是 pos = 0 時，正好在頭結點重合）。

三、若是 pos > 0 的時候。也就是說單鏈表中存在環，slow 到與 fast 指針重合的地方走過的路徑爲 n，fast 走過的路徑是 slow 的兩倍也就是 2n 。若是此時讓 fast 每次走一步，走 n 步以後還會回到重合點。

四、那麼怎麼知道環接入的位置呢？這裏稍微用的到點數學知識，看下圖：

當 fast 指針和 slow 指針重合時，咱們在聲明一個 q 指針來計算到環結點的距離，由於 fast 改成每次移動一步，且 q 也要移動一步，fast 與 q 重合的地方就是環的接入點。（由於 slow 走過的路徑和 fast 走過的路徑相同，其中不重合的地方就是接入點）

▉ 代碼實現：

/** * Definition for singly-linked list. * function ListNode(val) { * this.val = val; * this.next = null; * } */

/** * @param {ListNode} head * @return {ListNode} */
var detectCycle = function(head) {
    //判斷頭結點是否爲 null
    if(head == null || head.next == null){
        return null;
    }
    let fast = head;
    let slow = head;
    while(fast !== null && fast.next !== null){
        fast = fast.next.next;
        slow = slow.next;
        //查找接入點
        if(fast == slow){
            slow = head;
            while(slow !== fast){
                fast = fast.next;
                slow = slow.next;
            }
            return  slow;
        }
    }
    return null;
};
複製代碼

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