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Linked List Cycle II

Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null.

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Can you solve it without using extra space?

思路:依次遍历链表,使用set保存已经访问过的节点的地址。

 1 class Solution { 2 public: 3     ListNode *detectCycle( ListNode *head ) { 4         unordered_set<ListNode*> nodeSet; 5         while( head ) { 6             if( nodeSet.count( head ) ) { return head; } 7             nodeSet.insert( head ); 8             head = head->next; 9         }10         return 0;11     }12 };

上述方法需要大量额外空间。为了满足常空间复杂度要求,参考网上的方法:使用两个指针slow和fast,分别以1和2的速度遍历链表。若链表中存在环,则两个指针必然会在某时刻相遇。且首次相遇时,两个指针经过的节点数目一定满足2倍关系。

 

 如上图:slow和fast经过的节点数目分别为:x+y和x+2*y+z,由2*(x+y)=x+2*y+z有,x = z。

 1 class Solution { 2 public: 3     ListNode *detectCycle( ListNode *head ) { 4         if( !head || !head->next ) { return 0; } 5         ListNode *slow = head, *fast = head; 6         while( fast ) { 7             slow = slow->next; 8             fast = fast->next; 9             if( fast ) { fast = fast->next; }10             if( fast && fast == slow ) {11                 slow = head;12                 while( slow != fast ) {13                     slow = slow->next;14                     fast = fast->next;15                 }16                 return slow;17             }18         }19         return 0;20     }21 };

还有一种方法:依次遍历链表,将当前访问节点的地址保存到其val字段中。不过,该方法会破坏原始链表的数据,并且若原始链表的某个节点的val字段的值与其地址值本身就相同,则算法将失效。

 1 class Solution { 2 public: 3     ListNode *detectCycle( ListNode *head ) { 4         while( head ) { 5             if( (int)head == head->val ) { return head; } 6             head->val = (int)head; 7             head = head->next; 8         } 9         return 0;10     }11 };