Franz`s blog

快慢指针

快慢指针通常用来解决链表上的环的问题。

思想是fast和slow指针以不同速度移动，fast每次移动两步，slow每次移动一步，如果快指针追上慢指针则说明链表中存在环。也可也用来找链表的中点。

LeetCode 141. 环形链表

本题只要求判断有无环，用最简单的快慢指针即可。

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/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        if(head == null) return false;
        ListNode slow = head,fast = head.next;
        // 如果fast走到null则没有环存在
        while(fast != null &&  fast.next != null && fast != slow){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return fast == slow;
    }
}

LeetCode 142. 环形链表 II

这题难点在于找到入环节点

当快慢指针相遇的时候

head 到 slow的距离 X

环入口到 slow 距离 Y

slow到环入口为 Z

image-20230730153144744

slow走过的距离为 x+y

fast 走过的距离为 x + y + k(z + y)

fast = 2 slow

2(x + y) = x + y + k(z + y)

x = (k - 1)(y + z) + z

因为 y + z为环的长度，所以当走了(k - 1)(y + z)距离时可以看作回到原点，所以 x = z

此时将另外一个指针和慢指针同时每次走一步，相遇的地方就是入环节点。

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/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null || head.next.next == null){
            return null;
        }
        ListNode slow = head.next,fast = head.next.next;
        while(fast.next != null && fast.next.next != null && fast != slow){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        if(fast != slow) return null;
        fast = head;
        while(slow != fast){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
        }
        return slow;
    }
}