(LeetCode 141/142)Linked List Cycle
1、Given a linked list, determine if it has a cycle in it.
2、Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null
.
3、Given a linked list, return the length of the cycle, if there is no cycle, return 0;
题目要求:
1、给一个链表,判断它是否存在环;
2、给一个链表,如果它存在环,请返回环的起点,否则,返回NULL;
3、给一个链表,如果它存在环,请返回环的长度,否则,返回0;
解题思路:
1、判断是否存在环?
方法1:增加一个set容器,遍历链表,将各个结点依次加入Set集合中,如果该节点已存在集合中,说明存在环;如果遍历结束后,发现没有重复的结点,则说明没有环。
方法2:无需额外空间,设置两个指针p1,p2,从头结点开始,一个走一步,p1=p1->next;,一个走两步,p2=p2->next->next,如果存在环,那么两个指针肯定会相遇;如果走得快的指针p2到达了终点,说明没有环。
2、如何求环的起点和环的长度呢?
设链表起点距离环的起点距离为a,圈长为n,当p1和p2相遇时,相遇点距离环起点距离为b,此时b已绕环走了k圈,则
p1走的距离为a+b;
p2速度为p1的两倍,p2走的距离为2*(a+b);
p2走的距离为a+b+k*n=2*(a+b),从而a+b=k*n
即当p1走a步,p2走(k*n-b)步,当k=1时,则为(n-b)步;
因此如何求环的起点?把p1拉回起点重新出发,p2从相遇点继续走,p1,p2每次均走一步,a步后,p1到达起点,p2也刚好到圈的起点。
如何求环的长度?相遇后,p2再走一圈并统计长度就是圈长。
参考代码:
1、判断是否存在环?
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {* int val;* ListNode *next;* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/ class Solution { public:bool hasCycle(ListNode *head) {set<ListNode*> psets;for(ListNode *p=head;p!=NULL;p=p->next){if(psets.find(p)!=psets.end())return true;psets.insert(p);}return false;} };
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {* int val;* ListNode *next;* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/ class Solution { public:bool hasCycle(ListNode *head) { // if(head==NULL || head->next==NULL) // return false;ListNode *p1=head;ListNode *p2=head;while(p2 && p2->next){p1=p1->next;p2=p2->next->next;if(p1==p2)return true;}return false;} };
2、求环的起点
/*** 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 *p1,*p2;p1=head;p2=head;while(p2 && p2->next){p1=p1->next;p2=p2->next->next;if(p1==p2){// p1 points back to head,p2 still stand where they have met// p1,p2 take the same steps// when they meet again, that's where the cycle startsp1=head;while(p1!=p2){p1=p1->next;p2=p2->next;}return p1;}}return NULL;} };
3、求环的长度
/*** 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 *p1,*p2;p1=head;p2=head;while(p2 && p2->next){p1=p1->next;p2=p2->next->next;if(p1==p2){// if p2 cycles around,then the length of cycle can be countedListNode *p=p2->next;int length=1;while(p!=p2){length++;p2=p2->next;}return length;}}return 0;} };
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