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876 链表的中间节点

题目描述

思路 :快慢指针

快指针 fast 每轮走两步，慢指针每轮走一步，因此当快指针遍历完链表时，慢指针就指向链表中间节点。

链表长度为奇数： 当 fast 走到链表「尾节点」时，slow 正好走到「中间节点」。

链表长度为偶数： 当 fast 走到「null」时（越过「尾节点」后），slow 正好走到「第二个中间节点」。

总结以上规律，应在当 fast 遇到或越过尾节点 时跳出循环，并返回 slow 即可。

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

若题目要求返回「第一个中间节点」，则应在 fast 遇到尾节点或其前驱节点 时跳出循环。此时，修改判断条件为 while fast.next and fast.next.next 即可。

141. 环形链表

题目描述

思路

如果链表有环，快慢指针，快指针走2步，慢指针走1步，肯定能够碰见；

如果没有环，那么会退出while循环

/*** Definition for singly-linked list.* class ListNode {*     int val;*     ListNode next;*     ListNode(int x) {*         val = x;*         next = null;*     }* }*//**使用快慢指针*/
public class Solution {public boolean hasCycle(ListNode head) {if(head == null || head.next==null) return false;ListNode slow=head;ListNode fast=head.next;while(fast!=null && fast.next!=null){if(slow==fast) return true;slow=slow.next;fast=fast.next.next;}return false;        }
}

142. 环形链表 II

题目描述

思路

快慢指针

快慢指针图解

我们先判断是否有环，然后再判断环的入口

假设从头结点到环形入口节点 的节点数为x。 环形入口节点到 fast指针与slow指针相遇节点 节点数为y。 从相遇节点 再到环形入口节点节点数为 z。 如图所示：

相遇的时候，慢指针走的距离是 x+y,快指针走的距离是 x+y+n(y+z)

如果我们让快指针每次移动两步，慢指针移动一步，那么快指针走过的距离就是慢指针的 2 倍

所以 2(x+y)=x+y+n(y+z)

n(y+z)=x+y

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

我们会发现：从相遇点到入环点的距离加上 n−1 圈的环长，恰好等于从链表头部到入环点的距离。

因此，当发现 slow 与 fast 相遇时，我们再额外使用一个指针 ptr。起始，它指向链表头部；随后，它和 slow 每次向后移动一个位置。最终，它们会在入环点相遇。

/*** 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) {ListNode slow = head;ListNode fast = head;while (fast != null && fast.next != null) {slow = slow.next;fast = fast.next.next;if (slow == fast) {// 有环ListNode index1 = fast;ListNode index2 = head;// 两个指针，从头结点和相遇结点，各走一步，直到相遇，相遇点即为环入口while (index1 != index2) {index1 = index1.next;index2 = index2.next;}return index1;}}return null;}
}

哈希表

我们遍历链表中的每个节点，并将它记录下来；一旦遇到了此前遍历过的节点，就可以判定链表中存在环。借助哈希表可以很方便地实现。

public class Solution {public ListNode detectCycle(ListNode head) {//可以利用set的去重特性来解决//set的add方法，如果元素添加成功则返回trueif(head==null || head.next==null) return null;Set<ListNode> set=new HashSet();ListNode p=head;while(p!=null){//只要set添加元素不成功，则说明这个结点之前已经添加过了//这个结点就是重复的结点if(set.contains(p){return p;}else{p=p.next;}}//说明链表不是循环链表return null;}
}

public class Solution {public ListNode detectCycle(ListNode head) {//可以利用set的去重特性来解决//set的add方法，如果元素添加成功则返回trueif(head==null || head.next==null) return null;Set<ListNode> set=new HashSet();while(head!=null){//只要set添加元素不成功，则说明这个结点之前已经添加过了//这个结点就是重复的结点if(!set.add(head)){return head;}else{head=head.next;}}//说明链表不是循环链表return null;}
}