数据结构之链表是否为环形链表

给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 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。

进阶:

你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?

提示

  • 链表中节点的数目范围在范围 [0, 104] 内
  • -105 <= Node.val <= 105
  • pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

示例

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。

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。

输入:head = [1], pos = -1
输出:返回 null
解释:链表中没有环。

分析

上一篇文章中判断链表是否有环对解决方法没有限制, 这里要求不允许修改链表, 使用O(1)的空间解决, 增加了很大难度. 但基本方法还是使用快慢指针, 快指针走两步, 慢指针走一步, 相遇即为有环.

代码

Python3

def circle(self, head):
  slow = head
  fast = head

  while fast and fast.next:
    slow = slow.next
    fast = fast.next.next

    if slow == fast:
      index1 = fast
      index2 = head

      while index1 != index2:
        index1 = index1.next
        index2 = index2.next
      return index2
  return None

JavaScript

function circle(head) {
  let slow = head
  let fast = head

  while (fast && fast.next) {
    slow = slow.next
    fast = fast.next.next
    // 快慢指针相遇, 从head和相遇点同时查找直至相遇
    if (slow === fast) {
      index1 = fast
      index2 = head

      while (index1 !== index2) {
        index1 = index1.next
        index2 = index2.next
      }
      // 返回环的入口
      return index2
    }
  }
  return null
}