剑指offer 22 链表中环的入口节点

剑指 Offer II 022. 链表中环的入口节点

题目描述：

给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 从链表的头节点开始沿着 next 指针进入环的第一个节点为环的入口节点。如果链表无环，则返回 null。

为了表示给定链表中的环，我们使用整数 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 仅仅是用于标识环的情况，并不会作为参数传递到函数中。

说明：不允许修改给定的链表。

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。

双指针

这道题和之前一道题141. 环形链表很像，不过141 仅仅返回是否是环形链表的布尔值，比较简单

采用双指针判断的话，还是很容易想到快慢指针，但是不要想当然的认为， 快慢指针重合的点就是环的起点。

官方图解还是比较清楚。

快慢指针重合，那么快指针走过了 a+(n+1)b+nc 而慢指针走过了a+b

同时 a+(n+1)b+nc = 2a+2b

那么即可求得 a=c+(n−1)(b+c)

那么如果此时再找一个指针指向头结点，那么当头结点到达环的入口时，慢指针也应该到达环的入口。

代码如下：

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* fast = head;
        ListNode* slow = head;

        while(fast!= nullptr){
            if(fast->next == nullptr) return nullptr;
            fast = fast->next->next;
            slow = slow->next;
            if(fast == slow) {
                ListNode* ptr = head;

                while(ptr != slow){
                    slow = slow->next;
                    ptr = ptr->next;
                }

                return ptr;
            }
        }

        return nullptr;
    }
};

哈希表

哈希表的思路就比较简单了，直接遍历链表，同时将链表存储在哈希表中

如果哈希表中已经存在该结点了，那么必是环的入口。

代码如下：

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        unordered_set<ListNode*> hashs;
        ListNode* ptr = head;
        while(ptr != nullptr){
            if(hashs.count(ptr)) return ptr;

            hashs.insert(ptr);
            ptr = ptr->next;
        }
        return nullptr;
    }
};