142. 环形链表 II

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:

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:

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:

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在范围 [0, 104] 内
-105 <= Node.val <= 105
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

进阶:你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?


1.哈希表,每次将节点存起来,如果表的数量大于1,说明遇到了重复的节点。

table=collections.defaultdict(int)
        p=head
        while p:
            table[p]+=1
            if table[p]>1:
                return p
            p=p.next
        return None

2.快慢指针
f=2s,假设环外长度为a,环入口到相遇点距离为b,b到环入口距离为c,则相遇时,慢指针走了a+b,快指针走了a+n(b+c)+b,有a+(n+1)b+nc=2(a+b),则a+b=n(b+c),a=nb+nc-b=c+(n-1)(b+c),从相遇点到环入口的距离为c,从头节点到环入口距离为a。因此,只需要让慢指针和头指针同时往后走,相遇时,就是环入口。

        fast_p=slow_p=head
        while fast_p:
            fast_p=fast_p.next
            slow_p=slow_p.next
            if fast_p:
                fast_p=fast_p.next
            else:
                return None
            if fast_p==slow_p:
                fast_p=head
                while slow_p:
                    if slow_p==fast_p:
                        return slow_p
                    fast_p=fast_p.next
                    slow_p=slow_p.next