diff --git a/README.md b/README.md index 140304e8..a680aafd 100644 --- a/README.md +++ b/README.md @@ -15,6 +15,7 @@ LeetCode 最强题解(持续更新中): |[0053.最大子序和](https://github.com/youngyangyang04/leetcode/blob/master/problems/0053.最大子序和.md) |数组 |**暴力** **贪心** 动态规划 分治| |[0059.螺旋矩阵II](https://github.com/youngyangyang04/leetcode/blob/master/problems/0059.螺旋矩阵II.md) |数组 |**模拟**| |[0083.删除排序链表中的重复元素](https://github.com/youngyangyang04/leetcode/blob/master/problems/0083.删除排序链表中的重复元素.md) |链表 |**模拟**| +|[0142.环形链表II.md](https://github.com/youngyangyang04/leetcode/blob/master/problems/0142.环形链表II.md) |链表 |**模拟**| |[0203.移除链表元素](https://github.com/youngyangyang04/leetcode/blob/master/problems/0203.移除链表元素.md) |链表 |**模拟** **虚拟头结点**| |[0206.翻转链表](https://github.com/youngyangyang04/leetcode/blob/master/problems/0206.翻转链表.md) |链表 | **模拟** **递归**| |[0209.长度最小的子数组](https://github.com/youngyangyang04/leetcode/blob/master/problems/0209.长度最小的子数组.md) |数组 | **暴力** **滑动窗口**| diff --git a/pics/142环形链表1.png b/pics/142环形链表1.png new file mode 100644 index 00000000..7814be45 Binary files /dev/null and b/pics/142环形链表1.png differ diff --git a/pics/142环形链表2.png b/pics/142环形链表2.png new file mode 100644 index 00000000..86294647 Binary files /dev/null and b/pics/142环形链表2.png differ diff --git a/problems/0142.环形链表II.md b/problems/0142.环形链表II.md index 69c41eec..0e7c7a29 100644 --- a/problems/0142.环形链表II.md +++ b/problems/0142.环形链表II.md @@ -3,14 +3,72 @@ https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii/ ## 思路 -快慢指针为什么一定会相遇 +这道题目,不仅考察对链表的操作,而且还需要一些数学运算。 + +**首先如何判断链表有环呢** + +可以使用快慢指针法, 分别定义 fast 和 slow指针,从头结点出发,fast指针每次移动两个节点,slow指针每次移动一个节点,如果 fast 和 slow指针在途中相遇 ,说明这个链表有环。 + +为什么fast 走两个节点,slow走一个节点,有环的话,一定会在环内相遇呢,而不是永远的错开呢 + +首先第一点: **fast指针一定先进入环中,如果fast 指针和slow指针相遇的话,一定是在环中相遇,这是毋庸置疑的。** + +那么我们来看一下,**为什么fast指针和slow指针一定会相遇呢** + +可以画一个环,然后让 fast指针在任意一个节点开始追赶slow指针。 + +会发现最终都是这种情况, 如下图: + + + +fast和slow各自再走一步, fast和slow就相遇了 + +这是因为fast是走两步,slow是走一步,**其实相对于slow来说,fast是一个节点一个节点的靠近slow的**,所以fast一定可以和slow重合。 +此时我们已经可以判断链表是否有环了,那么接下来要找这个环的入口了 + + +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: + + +那么相遇时: +slow指针走过的节点数为: x + y +fast指针走过的节点数: x + y + n (y + z),n为fast指针在环内走了n圈才遇到slow指针, (y+z)为 一圈内节点的个数 + + +因为fast指针是一步走两个节点,slow指针一步走一个节点, 所以 fast指针走过的节点数 = slow指针走过的节点数 * 2 + +`(x + y) * 2 = x + y + n (y + z)` + +两边消掉一个(x+y): `x + y = n (y + z) ` + +因为我们要找环形的入口,那么要求的是x,因为x表示 头结点到 环形入口节点的的距离。 + +所以我们要求x ,将x单独放在左面:`x = n (y + z) - y` + +在从n(y+z)中提出一个 (y+z)来,整理公式之后为如下公式:`x = (n - 1) (y + z) + z ` 注意这里n一定是大于等于1的,因为 fast指针至少要多走一圈才能相遇slow指针 + +这个公式说明什么呢, + +先拿n为1的情况来举例,意味着fast指针在环形里转了一圈之后,就遇到了 slow指针了。 + +当 n为1的时候,公式就化解为 `x = z` + + +这就意味着,从头结点出发一个指针,从相遇节点 也出发一个指针,这两个指针每次只走一个节点, 那么当这两个指针相遇的时候就是 环形入口的节点 + + +也就是在相遇节点处,定义一个指针index1,在头结点处定一个指针index2。 + +让index1和index2同时移动,每次移动一个节点, 那么他们相遇的地方就是 环形入口的节点。 + +那么 n如果大于1是什么情况呢,就是fast指针在环形转n圈之后才遇到 slow指针。 + +其实这种情况和n为1的时候 效果是一样的,一样可以通过这个方法找到 环形的入口节点,只不过,index1 指针在环里 多转了(n-1)圈,然后再遇到index2,相遇点依然是环形的入口节点。 -1.第一次相遇,slow = nb -2.a+nb = 入口点 -3.slow再走a = 入口 = head走到入口 = a -4.由3得出,起始距离入口 = 第一次相遇位置 + a ## 代码 @@ -31,13 +89,15 @@ public: while(fast != NULL && fast->next != NULL) { slow = slow->next; fast = fast->next->next; - if (slow == fast) { // 快慢指针相遇,此时从head 和 相遇点,同时查找直至相遇 - slow = head; - while (slow != fast) { - fast = fast->next; - slow = slow->next; + // 快慢指针相遇,此时从head 和 相遇点,同时查找直至相遇 + if (slow == fast) { + ListNode* index1 = fast; + ListNode* index2 = head; + while (index1 != index2) { + index1 = index1->next; + index2 = index2->next; } - return fast; // 返回环的入口 + return index2; // 返回环的入口 } } return NULL;