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LeetCode141 Linked List Cycle. LeetCode142 Linked List Cycle II

連結串列相關題

141. Linked List Cycle

Given a linked list, determine if it has a cycle in it.

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

分析:

採用快慢指標,一個走兩步,一個走一步,快得能追上慢的說明有環,走到nullptr還沒有相遇說明沒有環。

程式碼:

 1 /**
 2  * Definition for singly-linked list.
 3  * struct ListNode {
 4  *     int val;
5 * ListNode *next; 6 * ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} 7 * }; 8 */ 9 class Solution { 10 public: 11 bool hasCycle(ListNode *head) { 12 if (head == NULL) { 13 return 0; 14 } 15 ListNode* slow = head; 16 ListNode* fast = head; 17 while
(fast != nullptr && fast->next != nullptr) { 18 slow = slow->next; 19 fast = fast->next->next; 20 if (slow == fast) { 21 return true; 22 } 23 } 24 return false; 25 } 26 };

142. Linked List Cycle II

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

Note: Do not modify the linked list.

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

分析:

1)同linked-list-cycle-i一題,使用快慢指標方法,判定是否存在環,並記錄兩指標相遇位置(Z); 2)將兩指標分別放在連結串列頭(X)和相遇位置(Z),並改為相同速度推進,則兩指標在環開始位置相遇(Y)。 證明如下: 如下圖所示,X,Y,Z分別為連結串列起始位置,環開始位置和兩指標相遇位置,則根據快指標速度為慢指標速度的兩倍,可以得出: 2*(a + b) = a + b + n * (b + c);即 a=(n - 1) * b + n * c = (n - 1)(b + c) +c; 注意到b+c恰好為環的長度,故可以推出,如將此時兩指標分別放在起始位置和相遇位置,並以相同速度前進,當一個指標走完距離a時,另一個指標恰好走出 繞環n-1圈加上c的距離。 故兩指標會在環開始位置相遇。 程式碼:
 1 /**
 2  * Definition for singly-linked list.
 3  * struct ListNode {
 4  *     int val;
 5  *     ListNode *next;
 6  *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 7  * };
 8  */
 9 class Solution {
10 public:
11     ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
12         if(head == nullptr) {
13             return 0;
14         }
15         ListNode* slow = head;
16         ListNode* fast = head;
17         while (fast != nullptr && fast->next != nullptr) {
18             slow = slow -> next;
19             fast = fast -> next -> next;
20             if(slow == fast){
21                 break;
22             }
23         }
24         if (fast == nullptr || fast->next == nullptr) {
25             return nullptr;
26         }
27         slow = head;
28         while (slow != fast) {
29             slow = slow->next;
30             fast = fast->next;
31         }
32         return slow;
33     }
34 };

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