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力扣---LeetCode141/142. 环形链表 (I)和(II) (代码详解+流程图+数学逻辑拓展)

article 2024/9/23 11:19:53

文章目录

前言
141. 环形链表 I
- 1.1 链接：
- 1.2 思路：
- 1.3 代码：快慢指针
- 1.4 流程图：
142. 环形链表 II
- 2.1 链接：
- 2.2 思路：
- 2.3 代码：
- 2.4 流程图：
拓展问题及证明(面试常问)：
- 3.1 slow和fast一定会相遇吗?(slow一步，fast两步)
- - 3.1.1答案：(每次缩小1)一定会相遇
  - 3.1.2证明：
- 3.2 slow走1步，fast走n(3/4/5.…)步可以吗?(n > 2)
- - 3.2.1答案：不一定相遇
  - 3.2.2证明：
总结

前言

“山前山后都有风景有风无风都很自由”
本章的内容是力扣每日随机一题的部分方法的代码解析以及流程图

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

141. 环形链表 I

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。
如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos 不作为参数进行传递。仅仅是为了标识链表的实际情况。
如果链表中存在环，则返回 true 。否则，返回 false 。
在这里插入图片描述

1.1 链接：

141. 环形链表 I link

1.2 思路：

定义一个快指针(一次走两步)一个慢指针(一次走一步)转换成龟兔赛跑的问题，最终都会进环当快指针追上慢指针就证明有环，若没环就不会出现快指针追上慢指针的情况走到快指针为NULL就结束了

1.3 代码：快慢指针

bool hasCycle(struct ListNode *head)
{
    struct ListNode *fast=head;
    struct ListNode *slow=head;
    while(fast&&fast->next)
    {
        fast=fast->next->next;
        slow=slow->next;
        if(slow==fast)
        {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

1.4 流程图：

在这里插入图片描述

142. 环形链表 II

给定一个链表的头节点 head ，返回链表开始入环的第一个节点。如果链表无环，则返回 null。
如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。
不允许修改链表。
在这里插入图片描述

2.1 链接：

142. 环形链表 II link

2.2 思路：

一个指针从相遇点走，一个指针从链表头开始走，他们会在入口点相遇.
特殊推论：
在这里插入图片描述
通用推论：

2.3 代码：

struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) 
{
    struct ListNode *fast=head;
    struct ListNode *slow=head;
    struct ListNode *meet=NULL;
    while(fast&&fast->next)
    {
        fast=fast->next->next;
        slow=slow->next;
        if(slow==fast)
        {
            meet=slow;
            while(meet!=head)
            {
                meet=meet->next;
                head=head->next;
            }
            return head;
        }
    }
    return NULL;
}