环路检测

题目描述

解题思路

图中紫色节点为相遇节点，若快慢指针相遇，必定满足如下关系：

1. 我们使用两个指针，它们起始都位于链表的头部。随后慢指针每次向后移动一个位置，而快指针向后移动两个位置。如果链表中存在环，则快 指针最终将再次与 慢指针在环中相遇。

2. 当慢指针进入环以后，慢指针还没走完一个环的时候，快指针必定与之相遇，此时快指针可能已经走了n次环了。因此走过的距离为：s=a+n*(b+c)+b

3. 任意时刻，快指针走过的距离都是慢指针的两倍 所以 2*（a+b）=a+n*(b+c)+b 所以得出 a=nb+nc-b 即是 a=（n-1)b+nc 即是 a=c+（n-1）（b+c）

4. 从3可知，慢指针走完a表示着快指针走完c加n-1圈周长，因此他们会在入口节点相遇。

解题代码如下

/**
 * @description:
 * @author: lilang
 * @version:
 * @modified By:[email protected]
 */
public class ListSolution {

    public ListNode detectCycle(ListNode head) {

        if (head == null) {
            return null;
        }

        ListNode goFast, goSlow;

        goFast = goSlow = head;

        boolean isCycle = false;

        while (goFast != null && goSlow != null) {

            goFast = goFast.next;

            if (goFast == null) {
                break;
            } else {
                goFast = goFast.next;
            }

            goSlow = goSlow.next;

            if (goFast == goSlow) {
                isCycle = true;
                break;
            }
        }

        if (!isCycle) {
            return null;
        }

        goSlow = head;

        while (goFast != goSlow) {
            goFast = goFast.next;
            goSlow = goSlow.next;

        }
        return goSlow;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(null == null);
    }
}

解题方法二

直接记录节点是否访问过，如果访问过表示存在环，否则不存在。

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode pos = head;
        Set<ListNode> visited = new HashSet<ListNode>();
        while (pos != null) {
            if (visited.contains(pos)) {
                return pos;
            } else {
                visited.add(pos);
            }
            pos = pos.next;
        }
        return null;
    }
}