54.链表中环的入口结点

一、题目

一个链表中包含环,如何找出环的入口结点?

二、解题思路

可以用两个指针来解决这个问题。先定义两个指针P1和P2指向链表的头结点。如果链表中环有n个结点,指针P1在链表上向前移动n步,然后两个指针以相同的速度向前移动。当第二个指针指向环的入口结点时,第一个指针已经围绕着环走了一圈又回到了入口结点。

剩下的问题就是如何得到环中结点的数目。我们在面试题15的第二个相关题目时用到了一快一慢的两个指针。如果两个指针相遇,表明链表中存在环。两个指针相遇的结点一定是在环中。可以从这个结点出发,一边继续向前移动一边计数,当再次回到这个结点时就可以得到环中结点数了。

三、解题代码

public class Test {
    private static class ListNode {
        private int val;
        private ListNode next;

        public ListNode() {
        }

        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return val +"";
        }
    }
    public static ListNode meetingNode(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;

        while (fast != null && fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if (fast == slow) {
                break;
            }
        }

        // 链表中没有环
        if (fast == null || fast.next == null) {
            return null;
        }
        return fast;
    }
    public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead) {
        ListNode meetingNode=meetingNode(pHead);
        if(meetingNode==null)
            return null;
//      得到环中的节点个数
        int nodesInLoop=1;
        ListNode p1=meetingNode;
        while(p1.next!=meetingNode){
            p1=p1.next;
            ++nodesInLoop;
        }
//      移动p1
        p1=pHead;
        for(int i=0;i<nodesInLoop;i++){
            p1=p1.next;
        }
//      移动p1,p2
        ListNode p2=pHead;
        while(p1!=p2){
            p1=p1.next;
            p2=p2.next;
        }
        return p1;
    }
}