劍指offer_編程題_鏈表中環的入口結點

• 題目

  給一個鏈表，若其中包含環，請找出該鏈表的環的入口結點，
  否則，輸出null。
  

1. 遍歷鏈表並存儲，若發現一節點已經遍歷過，則該節點爲入口結點

   /*
   struct ListNode {
       int val;
       struct ListNode *next;
       ListNode(int x) :
           val(x), next(NULL) {
       }
   };
   */
   class Solution {
   public:
       ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
       {
    	   if (pHead==NULL)
    		   return NULL;
    	   ListNode* temp = pHead;
    	   std::map<ListNode*, int> m;
    	   while(temp->next!=NULL)
    	   {
    		   if (m.count(temp)>0)
    			   return temp;
    		   else
    			   m[temp] = 1;
    		   temp = temp->next;
    	   }
    	   return NULL;
       }
   };
   

2. 遍歷鏈表，並將已遍歷節點的next指向一個自定義的節點
   若即將遍歷的節點指向自定義的節點，則爲入口結點

   /*
   struct ListNode {
       int val;
       struct ListNode *next;
       ListNode(int x) :
           val(x), next(NULL) {
       }
   };
   */
   class Solution {
   public:
       ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
       {
    	   if (pHead==NULL)
    		   return NULL;
    	   ListNode* mybase = new ListNode(0);
    	   ListNode* temp;
    	   while(pHead->next!=NULL&&pHead->next!=mybase)
    	   {
    		   temp = pHead->next;
    		   pHead->next = mybase;
    		   pHead = temp;
    	   }
    	   if (pHead->next==NULL)
    		   return NULL;
    	   else 
    		   return pHead;
       }
   };
   

3. 通過兩個指針分別以1的速度、2的速度移動，若存在環，則兩指針必定相遇
   假設存在環，環長爲n，即節點數量爲n，並設入口點爲第一個節點
   當1走到環的第一個節點時，2可能出現在環上的任意一點x(1<=x<=n)
   ①此時，如果2降低速度爲1，那麼2永遠處在1的前方(x-1)個位置
   如果2停下，1需要走(x-1)與2相遇
   也就是說，1如果從開始處出發，2在環的第一個節點處等待(x-1)個時間後以與1相同的速度出發，那麼兩指針會相遇
   ②當1走到環的第一個節點時，如果2仍然以2的速度前進，兩者速度2比1快1,2將會追上1
   環長爲n，2在1的前方(x-1)個位置,2如果要追上1，需要[n-(x-1)]個時間
   即1和2的相遇點爲(1+[n-(x-1)]),相遇點到環的第一個節點的距離爲(n-[(1+[n-(x-1)])-1])=(x-1)
   由①1如果從開始處出發，2在環的第一個節點處等待(x-1)個時間後以與1相同的速度出發，那麼兩指針會在入口處相遇
   所以有1從開始處出發，2從相遇點出發，以同樣的速度1，兩個指針在入口會相遇
   參考

   /*
   struct ListNode {
       int val;
       struct ListNode *next;
       ListNode(int x) :
           val(x), next(NULL) {
       }
   };
   */
   class Solution {
   public:
       ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
       {
    	   if (pHead==NULL)
    		   return NULL;
    	   ListNode* p1=pHead;
    	   ListNode* p2=pHead;
    	   while(p2!=NULL&&p2->next!=NULL)
    	   {
    		   p1 = p1->next;
    		   p2 = p2->next->next;
    		   if (p1==p2)
    		   {
    			   p1 = pHead;
    			   while(p1!=p2)
    			   {
    				   p1 = p1->next;
    				   p2 = p2->next;
    			   }
    			   return p1;
    		   }
    	   }
    	   return NULL;
       }
   };