链表中环的入口结点

2020-05-09  本文已影响0人  周英杰Anita

题目描述
给一个链表,若其中包含环,请找出该链表的环的入口结点,否则,输出null。

python2.7解法---是否有环:

class Solution:
    def EntryNodeOfLoop(self, pHead):
        # write code here
        if not pHead:
            return None
        pSlow = pHead
        pFast = pHead
        while pSlow != None and pFast.next != None:
            pSlow = pSlow.next
            pFast = pFast.next.next
            if pSlow == pFast:
                return True
        return False

当fast和slow相遇时,slow还没有走完链表,假设fast已经在环内循环了n(1<= n)圈。假设slow走了s步,则fast走了2s步,又由于

fast走过的步数 = s + n*r(s + 在环上多走的n圈),则有下面的等式:

2*s = s + n * r ; (1)

=> s = n*r (2)

如果假设整个链表的长度是L,入口和相遇点的距离是x(如上图所示),起点到入口点的距离是a(如上图所示),则有:

a + x = s = n * r; (3) 由(2)推出

a + x = (n - 1) * r + r = (n - 1) * r + (L - a) (4) 由环的长度 = 链表总长度 - 起点到入口点的距离求出

a = (n - 1) * r + (L -a -x) (5)

集合式子(5)以及上图我们可以看出,从链表起点head开始到入口点的距离a,与从slow和fast的相遇点(如图)到入口点的距离相等。
因此我们就可以分别用一个指针(ptr1, prt2),同时从head与slow和fast的相遇点出发,每一次操作走一步,直到ptr1 == ptr2,此时的位置也就是入口点!

python2.7解法---环的入口:

# -*- coding:utf-8 -*-
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None
class Solution:
    def EntryNodeOfLoop(self, pHead):
        # write code here
        if not pHead:
            return None
        pSlow = pHead
        pFast = pHead
        while pSlow != None and pFast.next != None:
            pSlow = pSlow.next
            pFast = pFast.next.next
            if pSlow == pFast:
                break
        if pSlow == None or pFast.next == None: return None
        pFast = pHead
        while pFast != pSlow:
            pFast = pFast.next
            pSlow = pSlow.next
        return pFast
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