【剑指Offer学习】【面试题56：链表中环的入口结点】

题目：一个链表中包括环。怎样找出环的入口结点？

解题思路

　　能够用两个指针来解决问题。先定义两个指针P1和P2指向链表的头结点。假设链表中环有n个结点，指针P1在链表上向前移动n步，然后两个指针以同样的速度向前移动。

当第二个指针指向环的入口结点时，第一个指针已经环绕着环走了一圈又回到了入口结点。

　　剩下的问题就是怎样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。

假设两个指针相遇，表明链表中存在环。两个指针相遇的结点一定是在环中。

能够从这个结点出发。一边继续向前移动一边计数，当再次回到这个结点时就能够得到环中结点数了。

结点定义

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 +"";
}
}

代码实现

public class Test56 {
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;
}

// fast又一次指向第一个结点
fast = head;

while (fast != slow) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}

return fast;
}

public static void main(String[] args) {
test01();
test02();
test03();
}

// 1->2->3->4->5->6
private static void test01() {
ListNode n1 = new ListNode(1);
ListNode n2 = new ListNode(2);
ListNode n3 = new ListNode(3);
ListNode n4 = new ListNode(4);
ListNode n5 = new ListNode(5);
ListNode n6 = new ListNode(6);

n1.next = n2;
n2.next = n3;
n3.next = n4;
n4.next = n5;
n5.next = n6;

System.out.println(meetingNode(n1));
}

// 1->2->3->4->5->6
//       ^        |
//       |        |
//       +--------+
private static void test02() {
ListNode n1 = new ListNode(1);
ListNode n2 = new ListNode(2);
ListNode n3 = new ListNode(3);
ListNode n4 = new ListNode(4);
ListNode n5 = new ListNode(5);
ListNode n6 = new ListNode(6);

n1.next = n2;
n2.next = n3;
n3.next = n4;
n4.next = n5;
n5.next = n6;
n6.next = n3;

System.out.println(meetingNode(n1));
}

// 1->2->3->4->5->6 <-+
//                |   |
//                +---+
private static void test03() {
ListNode n1 = new ListNode(1);
ListNode n2 = new ListNode(2);
ListNode n3 = new ListNode(3);
ListNode n4 = new ListNode(4);
ListNode n5 = new ListNode(5);
ListNode n6 = new ListNode(6);

n1.next = n2;
n2.next = n3;
n3.next = n4;
n4.next = n5;
n5.next = n6;
n6.next = n6;

System.out.println(meetingNode(n1));
}
}

执行结果