【Java】 剑指offer(23) 链表中环的入口结点

本文参考自《剑指offer》一书，代码采用Java语言。

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题目　

　　一个链表中包含环，如何找出环的入口结点？例如，在图3.8的链表中，环的入口结点是结点3。

思路

　　1.确定链表是否有环：通过两个不同速度的指针确定，当两个指针指向同一个结点时，该结点为环中的一个结点。

　　2.确定环中结点的数目n：指针走一圈，边走边计数

　　3.找到环的入口：从头结点开始，通过两个相差为n的指针来得到（即寻找链表中倒数第n个结点）

　　更简单的思路：【LeetCode】142. Linked List Cycle II

测试算例　

　　1.功能测试（链表包含与不包含环；链表有多个或一个结点）

　　2.特殊测试（头结点为null）

Java代码

package _23;
/**
 * 
 * @Description 链表中环的入口结点 
 *
 * @author yongh
 * @date 2018年10月15日 下午2:35:14
 */

//题目：一个链表中包含环，如何找出环的入口结点？例如，在图3.8的链表中，
//环的入口结点是结点3。

/*
 * 思路:1.确定链表是否有环：通过两个不同速度的指针确定
 * 	  	2.确定环中结点的数目n：指针走一圈，边走边计数
 * 		3.找到环的入口：从头结点开始，通过两个相差为n的指针来得到（即寻找链表中倒数第n个结点）
 */

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

		    ListNode(int val) {
		        this.val = val;
		    }
	 }
	
	/*
	 * 确定链表是否有环，采用快慢指针确定
	 * 返回值代表快慢指针相遇时的结点，返回null代表链表无环
	 */
	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;		
	}
	
	
	/**
	 * 计算环中入口结点
	 */
	public ListNode entryNodeOfLoop(ListNode head) {
		ListNode meetingNode=meetingNode(head);
		if(meetingNode==null)
			return null;
		
		//计算环中结点的数目
		int count=1;  //环中结点的数目
		ListNode pNode1 = meetingNode.next;
		while(pNode1!=meetingNode){
			count++;
			pNode1=pNode1.next;
		}
		
		//先移动pNode1，次数为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;		
	}
	
}

　　

收获

　　1.通过两个不同速度的指针可以确定链表中是否有环

　　2.相差n步的两个指针可以找到倒数第n个结点（链表中倒数第k个结点）

　　3.复杂问题分解成为几个简单问题（本题分为三步：找出环中任一结点；得到环的个数；找到入口结点）

　　

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