【LeetCode】環形鏈表——不同角度解析

題目描述

給定一個鏈表，返回鏈表開始入環的第一個節點。 如果鏈表無環，則返回 null。
爲了表示給定鏈表中的環，我們使用整數 pos 來表示鏈表尾連接到鏈表中的位置（索引從 0 開始）。 如果 pos 是 -1，則在該鏈表中沒有環。

說明：不允許修改給定的鏈表。

示例

示例一：

輸入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
輸出：tail connects to node index 1
解釋：鏈表中有一個環，其尾部連接到第二個節點。

示例二：

輸入：head = [1,2], pos = 0
輸出：tail connects to node index 0
解釋：鏈表中有一個環，其尾部連接到第一個節點。

實例三：

輸入：head = [1], pos = -1
輸出：no cycle
解釋：鏈表中沒有環。

解題思路及完整代碼

1.巧用地址空間
因爲堆的地址從低到高，而LeetCode中的鏈表內存是順序申請的。所以如果鏈表中如果有環，head->next地址一定小於head。
代碼如下：

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        while(head) {
            if(!less<ListNode *>()(head, head->next)) {
                return head->next;
            }
            head = head->next;
        }
        return nullptr;
    }
};

2. 用快慢指針法
慢指針每次向後走一步，快指針每次向後走兩步，因此快指針走過的路程一定是慢指針路程的兩倍。若鏈表中有環存在，則一定有以下規律。代碼如下：

代碼如下：

/*
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* slow=head;
        ListNode* fast=head;
        while(slow)     //找到meet點
        {
            slow=slow->next;
            fast=fast->next;
            if(fast==NULL)  return nullptr;  //只有兩個節點且無環
            fast=fast->next;
            if(fast==NULL)  return nullptr;   //有三個節點且無環
            if(fast==slow)  break;       //即meet
        }
        slow=head;   //由 l=c-x 知，slow從head開始走到a點的距離，剛好是fast走到a點的距離
        while(slow!=fast)    //找到a點
        {
            slow=slow->next;
            fast=fast->next;
        }
        return slow;
    }
};

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