技術標籤：劍指offer連結串列演算法java資料結構

一、題目描述

給一個連結串列，若其中包含環，請找出該連結串列的環的入口結點，否則，輸出null。

二、分析

方法一

找到環的入口結點，就是找到剛進入環的第一個結點，如下圖，找入口結點就是找第一個發生重複的結點，那麼我們又可以借鑑之前兩個習題（中等20、中等22）的思想，也就是用一個List集合，如果集合中不包含結點，就新增。如果集合中包含結點，那麼就跳出迴圈，返回該結點，該目標結點即為第一個重複的結點，也就是入口結點，由於要遍歷整個連結串列，故其時間複雜度為O(n²)。

實現程式碼如下：

import java.util.List;
 

import java.util.ArrayList;
public class Solution {

    public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)
    {
        ListNode targetNode = null;
        if(pHead == null || pHead.next ==null){
            return null;
        }
        List<ListNode> list = new ArrayList<ListNode>(); //集合中存放結點
 

        list.add(pHead); //新增頭結點
        targetNode = pHead.next;
        // 判斷是否存在環，即list中是否存在重複結點
        while(!list.contains(targetNode)){
            list.add(targetNode);
            targetNode = targetNode.next;
        }
        return targetNode;
    }
}

方法二

快慢指標（需要理解，但這個演算法時間複雜度更低）
方法分兩個步驟處理

慢指標路程 = a+b

由於快指標步長等於慢指標2倍，則
a+(b+c)k+b = 2(a+b)，化簡得a = (k-1)(b+c)+c，該式子意思是：
連結串列頭到入口結點的距離 = 相遇點到入口結點的距離+（k-1）圈環長度

因此，在找到相遇點後，還需要將low重置到表頭，繼續每次走一步，這樣得話，兩個最後一定會在入口結點相遇，返回該結點即可

實現程式碼如下：

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
public class Solution {

    public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)
    {
        if(pHead == null|| pHead == null)
            return null;
        ListNode fast = pHead;
        ListNode low = pHead;
        //找相遇點
        while(fast != null && fast.next != null){
            fast = fast.next.next;
            low = low.next;
            if(fast == low)
                break;
        }
        //相遇點非空
        if(fast == null|| fast.next == null)
            return null;
        low = pHead; //連結串列頭出發
        while(fast != low){
            fast = fast.next;
            low = low.next;
        }
        return low;
    }
}