LeetCode-142.链表中环的入口节点

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题目描述

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。

示例1

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输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：返回索引为 1 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

示例2

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输入：head = [1,2], pos = 0
输出：返回索引为 0 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例3

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输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。

提示：

  • 链表中节点的数目范围是 [0, 104]
  • -105 <= Node.val <= 105
  • pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

题解

分解任务：

  1. 判断链表是否有环。
  2. 在有环的链表中找到环的入口。

查找入口：

  1. 判断链表中是否有环中的方法判断链表是否有环，并找到相遇的节点。
  2. 慢指针继续在相遇节点，快指针指向链表头，两个指针同步逐个元素 逐个元素开始遍历链表。
  3. 再次相遇的地方就是环的入口。
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/** 链表节点 */
class ListNode {
  var val: Int
  var next: ListNode?
  init(_ val: Int) {
      self.val = val
      self.next = nil
  }
}

/** LeetCode-142.查找链表中的环的入口*/
func detectCycle(_ head: ListNode?) -> ListNode? {
  var slow = findCycleNode(head)
  guard slow !== nil else {
    return nil
  }
  var fast = head
  while fast !== slow {
    fast = fast?.next
    slow = slow?.next
  }
  return slow
}
// 查找链表中快慢指针相遇的节点
func findCycleNode(_ head: ListNode?) -> ListNode? {
  if head == nil {
    return nil
  }
  var fast = head
  var slow = head
  while fast !== nil && fast?.next !== nil {
    fast = fast?.next?.next
    slow = slow?.next
    
    if fast === slow {
      return slow
    }
  }
  return nil
}