[LeetCode]876. 链表的中间结点(扩展:判断链表是否有环并返回入环节点)

876. 链表的中间结点

给定一个带有头结点 head 的非空单链表,返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点,则返回第二个中间结点。

示例 1:

输入:[1,2,3,4,5]
输出:此列表中的结点 3 (序列化形式:[3,4,5])
返回的结点值为 3(测评系统对该结点序列化表述是 [3,4,5])。
注意,我们返回了一个 ListNode 类型的对象 ans,这样:
ans.val = 3, ans.next.val = 4, ans.next.next.val = 5, 以及 ans.next.next.next = NULL.

示例 2:

输入:[1,2,3,4,5,6]
输出:此列表中的结点 4 (序列化形式:[4,5,6])
由于该列表有两个中间结点,值分别为 34,我们返回第二个结点。

提示:

给定链表的结点数介于 1100 之间。

思路

1.使用快慢指针,快慢指针同时走,快指针一次走两步,满指针一次走一步,当快指针走到头时,满指针刚好走了一半。

    public ListNode middleNode(ListNode head) { 
        ListNode fast=head, slow=head;
        //当节点个数为奇数时,fast.next!=null跳出循环
        //当节点个数为偶数时,falst!=null跳出循环,此时slow刚好走到第二个中间节点。
        while (fast!=null && fast.next!=null){ 
            fast=fast.next.next;
            slow=slow.next;
        }
        return slow;
    }

扩展

给定一个链表,判断链表中是否有环,如果有环,返回刚入环的第一个节点。

1.使用快慢指针,快慢指针同时走,快指针一次走两步,满指针一次走一步,如果快慢指针能够相遇,则代表链表有环。假设单链表的总长度为L,头结点到环入口的距离为a,环入口到快慢指针相遇的结点距离为x,环的长度为r,慢指针总共走了s步,则快指针走了2s步。另外,快指针要追上慢指针的话快指针至少要在环里面转了一圈多(假设转了n圈加x的距离),得到以下关系:

 s = a + x
 2s = a + nr + x
 =>a + x = nr
 =>a = nr - x

由上式可知:若在头结点和相遇结点分别设一指针,同步(单步)前进,头节点走的距离为a,当头节点到入口时,相遇节点的指针走的距离为nr-x,所以最后一定相遇在环入口结点。

    public ListNode detectCycle(ListNode head) { 
        if (head == null) { 
            return null;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        //当节点个数为奇数时,fast.next!=null跳出循环
        //当节点个数为偶数时,falst!=null跳出循环
        while (fast!= null && fast.next!= null) { 
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if (slow == fast) { 
            //当快慢指针相遇时,从头节点设置一个指针,和满指针同步走
                ListNode temp = head;
                //判断必定会在环入口相遇后,设置一个死循环
                while (slow != null) { 
                    if (slow == temp) { 
                        return slow;
                    }
                    slow = slow.next;
                    temp = temp.next;
                }
            }
        }
        
        return null;
    }
    原文作者:吉诺比利20
    原文地址: https://blog.csdn.net/tc979907461/article/details/105058948
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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