环形链表 2:找出入环的第一个节点

题目描述:

给定一个链表返回链表开始入环的第一个点。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。

 

 

做此题之前,我们先来推理一个结论,

结论:一个指针从meet(slow和fast相遇的地方)开始走 ,一个指针从链表头开始走,它们会在入口点相遇

 假设slow一次走一步,fast一次走两步,那么slow在他们相遇的.地方时,slow走过的距离为L+X(slow进环之后,在一圈之内,fast一定能追上slow,因为slow走一圈,fast走两圈),而fast走过的距离为L+N*C+X,L+N*C+X=2(L+X),N*C-X=L.,(N-1)*C+C-X=L, 结论得证。

解题思路:

根据这个结论,我们就可以对这道题有个具体思路:还是用while循环,如果fast或者fast-next为空,就跳出循环,return NULL;若有环,则就定义快指针和慢指针,再定义一个结构体指针记录二者相遇的点即meet,根据结论,meet和head同时开始遍历,当二者相遇时,相遇的点即为环的初始点。

代码如下:

struct ListNode* detectCycle(struct ListNode *head)
{
	struct ListNode* slow = head, *fast = head;
	while (fast && fast->next)
	{
		slow = slow->next;
		fast = fast->next->next;
		//推导的结论:一个指针从相遇点开始走,一个指针从head走,他们会在入口点相遇
		if (slow == fast)
		{
			struct ListNode* meet = slow;
			while (head != meet)
			{
				head = head->next;
				meet = meet->next;
			}
			return meet;
		}
	}
	return NULL;
}

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