Leetcode学习之链表（3）

开宗明义：本系列基于小象学院林沐老师课程《面试算法 LeetCode 刷题班》，刷题小白，旨在理解和交流，重在记录，望各位大牛指点！

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Leetcode学习之链表（3）

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文章目录

• 1、链表求环 Leetcode 141.142
• 1.1 思路①（set使用）
• 1.2 思路②（快慢指针）

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1、链表求环 Leetcode 141.142

题目来源：$Leetcode \ 141.142 \ Linked \ List \ Cycle$Leetcode 141.142 Linked List Cycle
题目描述：已知链表中可能存在环，有有环返回环起始节点，否则返回 $NULL$NULL。
要求描述：

1.1 思路①（set使用）

思路①：

1. 遍历链表，将链表中节点所对应的指针(地址)，插入 $set$set 。
2. 在遍历时插入节点前，在 $set$set 中查找，第一个在 $set$set 中发现的节点地址，即为链表环的起点。
   
   测试代码：

#include <stdio.h>
#include <set>
using namespace std;

struct ListNode {
	int val;
	ListNode *next;
	ListNode(int x) :val(x), next(NULL) {}
};

class Solution {
public:
	ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
		set<ListNode *> node_set;//设置node_set
		//插入节点前，在set中查找，第一个在set中发现的节点地址，即为链表环的起点
		while (head) //遍历链表
		{
			if (node_set.find(head) != node_set.end())  //如果在node_set已经出现
				return head;
			node_set.insert(head);//将节点插入node_set
			head = head->next;  
		}
		return NULL;  //没有环，返回空
	}
};

int main()
{
	ListNode a(1),b(2),c(3),d(4),e(5),f(6),g(7);
	a.next = &b;
	b.next = &c;
	c.next = &d;
	d.next = &e;
	e.next = &f;
	f.next = &g;
	g.next = &c;

	Solution solve;
	ListNode *node = solve.detectCycle(&a);
	if (node) {
		printf("%d\n", node->val);
	}
	else
	{
		printf("NULL\n");
	}
	system("pause");
	return 0;
}

效果图：

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1.2 思路②（快慢指针）

思路②：从$head$head出发，一快一慢两指针，快指针是慢指针速度的两倍。所以两指针相遇的节点设为$meet$meet，然后$head$head与$meet$meet指针在各自位置上同时出发，相遇就是环的起点。

测试代码：

#include <stdio.h>
#include <set>
using namespace std;

struct ListNode {
	int val;
	ListNode *next;
	ListNode(int x) :val(x), next(NULL) {}
};

class Solution {
public:
	ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
		ListNode *fast = head;//快指针
		ListNode *slow = head;//慢指针
		ListNode *meet = NULL;//相遇的节点
		while (fast){
			slow = slow->next;
			fast = fast->next;
			if (!fast) {  //fast遇到链表尾，则无环
				return NULL;
			}
			fast = fast->next;//fast再走一步
			if (fast == slow) {
				meet = fast;//fast与slow相遇，记录相遇位置
				break;
			}
		}
		if (meet == NULL)
		{
			return NULL;
		}
		while (head && meet){  //head与meet指针同时出发，相遇就是环的起点
			if (head == meet) {
				return meet;
			}
			head = head->next;
			meet = meet->next;
		}
		return NULL;
	}
};

int main()
{
	ListNode a(1),b(2),c(3),d(4),e(5),f(6),g(7);
	a.next = &b;
	b.next = &c;
	c.next = &d;
	d.next = &e;
	e.next = &f;
	f.next = &g;
	g.next = &c;

	Solution solve;
	ListNode *node = solve.detectCycle(&a);
	if (node) {
		printf("%d\n", node->val);
	}
	else
	{
		printf("NULL\n");
	}
	system("pause");
	return 0;
}

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效果图：