【Java】 劍指offer(23) 鏈表中環的入口結點

本文參考自《劍指offer》一書，代碼采用Java語言。

更多：《劍指Offer》Java實現合集  

題目　

　　一個鏈表中包含環，如何找出環的入口結點？例如，在圖3.8的鏈表中，環的入口結點是結點3。

思路

　　1.確定鏈表是否有環：通過兩個不同速度的指針確定，當兩個指針指向同一個結點時，該結點為環中的一個結點。

　　2.確定環中結點的數目n：指針走一圈，邊走邊計數

　　3.找到環的入口：從頭結點開始，通過兩個相差為n的指針來得到（即尋找鏈表中倒數第n個結點）

　　更簡單的思路：【LeetCode】142. Linked List Cycle II

測試算例　

　　1.功能測試（鏈表包含與不包含環；鏈表有多個或一個結點）

　　2.特殊測試（頭結點為null）

Java代碼

package _23;
/**
 * 
 * @Description 鏈表中環的入口結點 
 *
 * @author yongh
 * @date 2018年10月15日 下午2:35:14
 */

//題目：一個鏈表中包含環，如何找出環的入口結點？例如，在圖3.8的鏈表中，
//環的入口結點是結點3。

/*
 * 思路:1.確定鏈表是否有環：通過兩個不同速度的指針確定
 * 	  	2.確定環中結點的數目n：指針走一圈，邊走邊計數
 * 		3.找到環的入口：從頭結點開始，通過兩個相差為n的指針來得到（即尋找鏈表中倒數第n個結點）
 */

public class EntryNodeInListLoop {
	 public class ListNode {
		    int val;
		    ListNode next = null;

		    ListNode(int val) {
		        this.val = val;
		    }
	 }
	
	/*
	 * 確定鏈表是否有環，采用快慢指針確定
	 * 返回值代表快慢指針相遇時的結點，返回null代表鏈表無環
	 */
	private ListNode meetingNode(ListNode head) {
		if(head==null)
			return null;
		ListNode pSlow=head;
		ListNode pFast=head;
		while(pFast!=null) {
			pSlow=pSlow.next;
			pFast=pFast.next;
			if(pFast!=null)
				pFast=pFast.next;
			if(pSlow!=null && pSlow==pFast)
				return pSlow;
		}
		return null;		
	}
	
	
	/**
	 * 計算環中入口結點
	 */
	public ListNode entryNodeOfLoop(ListNode head) {
		ListNode meetingNode=meetingNode(head);
		if(meetingNode==null)
			return null;
		
		//計算環中結點的數目
		int count=1;  //環中結點的數目
		ListNode pNode1 = meetingNode.next;
		while(pNode1!=meetingNode){
			count++;
			pNode1=pNode1.next;
		}
		
		//先移動pNode1，次數為count
		pNode1=head;
		for(int i=1;i<=count;i++) {
			pNode1=pNode1.next;
		}
		ListNode pNode2=head;
		while(pNode1!=pNode2) {
			pNode1=pNode1.next;
			pNode2=pNode2.next;
		}
		return pNode1;		
	}
	
}

　　

收獲

　　1.通過兩個不同速度的指針可以確定鏈表中是否有環

　　2.相差n步的兩個指針可以找到倒數第n個結點（鏈表中倒數第k個結點）

　　3.復雜問題分解成為幾個簡單問題（本題分為三步：找出環中任一結點；得到環的個數；找到入口結點）

　　

更多：《劍指Offer》Java實現合集