确定一个链表是否存在环及环的入口节点是链表中常见的问题,Java中可以通过快慢指针和哈希表两种方式来解决。
快慢指针法
快慢指针法的主要思想是,使用两个指针,一个指针每次移动两个结点,一个指针每次移动一个结点,两个指针同时从链表的头结点出发,如果存在环,则两个指针必定会相遇。然后再用两个指针分别从相遇点和头结点出发,每次移动一个结点,最终两个指针相遇的结点即为环的入口结点。
- Java代码示例1
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
// 快慢指针
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if (slow == fast) {
// 相遇点
ListNode meet = slow;
// 重新从头和相遇点出发,同时移动指针
while (head != meet) {
head = head.next;
meet = meet.next;
}
// 相遇结点即为环的入口结点
return meet;
}
}
return null;
}
- Java代码示例2
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
// 哈希表
Set<ListNode> set = new HashSet<>();
while (head != null) {
if (set.contains(head)) {
return head;
} else {
set.add(head);
}
head = head.next;
}
return null;
}
以上两种方法均可以解决链表中环的问题,但是快慢指针法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1),而哈希表法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(n)。因此,在处理大型数据时,快慢指针法更优。
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