【手撕力扣链表题】 环形链表,相交链表 (4/98)

简介: 【手撕力扣链表题】 环形链表,相交链表 (4/98)

🌺141. 环形链表


🍁题目描述


给你一个链表的头节点 head ,判断链表中是否有环。


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)。


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。


如果链表中存在环 ,则返回 true 。 否则,返回 false 。


示例 1:

effd161d79b87f5cc8df1193e6ea04ff_eb54f857eb564469b25373d2fe54d10c.png


输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1

输出:true

解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。


示例 2:

e07fdc036314f12f35c30d3f1d701904_ae6a2bdeb9ee4fa09a30549634503f09.png


输入:head = [1,2], pos = 0

输出:true

解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。


示例 3:

134194599e08b346ce360bec46fb0a51_6a64d3a02fb94226bbc70f121c68db44.png


输入:head = [1], pos = -1

输出:false

解释:链表中没有环。


提示:


   链表中节点的数目范围是 [0, 104]

   -105 <= Node.val <= 105

   pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。


🍁基础框架


C++ 版本给出的基础框架代码如下:

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
    }
};

🍁详细思路


🍀思路一【哈希表】


使用哈希表,遍历整个链表,当遍历到节点时进行判断,如果结点不在哈希表内,将结点加入哈希表。如果结点存在,则是环形链表。


💬 代码演示


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
      unordered_set<ListNode*>hash;
      while(head!=NULL)
      {
          if(hash.find(head)!=hash.end()) return true;
          else
          {
              hash.insert(head);
              head=head->next;
          }
      }
      return false;
    }
};


🍀思路二【快慢指针】


慢指针指向头结点,快指针指向头结点的下一个结点。

满指针走一步,快指针走两步。若存在环,则两个指针之间相对距离减一,迟早会相遇。

若不存在环,快指针会提前越界。


💬 代码演示


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        if(head==NULL||head->next==NULL) return false;
        ListNode*slow=head;
        ListNode*fast=head->next;
      while(slow!=fast)
      {
          if(fast==NULL||fast->next==NULL) return false;
          else
          {
              slow=slow->next;
              fast=fast->next->next;
          }
      }
      return true;
    }
};


🌺160. 相交链表


🍁题目描述


给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ,请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点,返回 null 。


图示两个链表在节点 c1 开始相交:

8df162b7789b3082655dfbb11cb3e3a6_61062025e44c46c280f347d71efe7cff.png



题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。


注意:函数返回结果后,链表必须 保持其原始结构 。


自定义评测:


评测系统 的输入如下(你设计的程序 不适用 此输入):


   intersectVal - 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点,这一值为 0

   listA - 第一个链表

   listB - 第二个链表

   skipA - 在 listA 中(从头节点开始)跳到交叉节点的节点数

   skipB - 在 listB 中(从头节点开始)跳到交叉节点的节点数


评测系统将根据这些输入创建链式数据结构,并将两个头节点 headA 和 headB 传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点,那么你的解决方案将被 视作正确答案 。


示例 1:

7b2e4675429e18f136ea73070dc012c3_e27d012233af48ae8c680df241da092b.png



输入:intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3

输出:Intersected at '8'

解释:相交节点的值为 8 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。

从各自的表头开始算起,链表 A 为 [4,1,8,4,5],链表 B 为 [5,6,1,8,4,5]。

在 A 中,相交节点前有 2 个节点;在 B 中,相交节点前有 3 个节点。


示例 2:

ad5714d70f187cbb26f5446c5ad199c4_d434ff292a2146f0a5bc3b184c3162dd.png



输入:intersectVal = 2, listA = [1,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1

输出:Intersected at '2'

解释:相交节点的值为 2 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。

从各自的表头开始算起,链表 A 为 [1,9,1,2,4],链表 B 为 [3,2,4]。

在 A 中,相交节点前有 3 个节点;在 B 中,相交节点前有 1 个节点。


示例 3:

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输入:intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2

输出:null

解释:从各自的表头开始算起,链表 A 为 [2,6,4],链表 B 为 [1,5]。

由于这两个链表不相交,所以 intersectVal 必须为 0,而 skipA 和 skipB 可以是任意值。

这两个链表不相交,因此返回 null 。


提示:


   listA 中节点数目为 m

   listB 中节点数目为 n

   1 <= m, n <= 3 * 104

   1 <= Node.val <= 105

   0 <= skipA <= m

   0 <= skipB <= n

   如果 listA 和 listB 没有交点,intersectVal 为 0

   如果 listA 和 listB 有交点,intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]


🍁基础框架


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
    }
};


🍁详细思路


🍀思路一【哈希表】


遍历headA,将headA中的每一个结点加入哈希表。

遍历headB,如果遍历到的结点不在哈希表内,继续遍历下一结点。如果在哈希表内,该结点之后的所有结点都应相交。

如果链表headB中的所有节点都不在哈希表中,则两个链表不相交,返回null


💬 代码演示


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        unordered_set<ListNode *> visited;
        ListNode *temp = headA;
        while (temp != NULL) 
        {
            visited.insert(temp);
            temp = temp->next;
        }
        temp = headB;
        while (temp != NULL) 
        {
            if (visited.count(temp)) 
            {
                return temp;
            }
            temp = temp->next;
        }
        return NULL;
    }
};


🍀思路二【双指针】


headA的节点数量为 a ,链表 headB的节点数量为 b ,两链表的公共尾部的节点数量为 c ,则有:


头节点 headA 到第一个公共结点前,共有 a−c 个节点;

头节点 headB 到第一个公共结点前,共有 b−c 个节点;

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       若两个链表相交,当指针pA遍历完headA之后,pB遍历完headB之后,pA移到headB的头结点,pB移到headA的头结点。当指针pA和指针pB移动a+b-c步时,两个指针会到达第一个公共结点。


       若两个链表不相交,两个指针会同时到达两个链表的尾节点,然后同时变成NULL,此时返回NULL


💬 代码演示


class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        if (headA == nullptr || headB == nullptr) {
            return nullptr;
        }
        ListNode *pA = headA, *pB = headB;
        while (pA != pB) {
            pA = pA == nullptr ? headB : pA->next;
            pB = pB == nullptr ? headA : pB->next;
        }
        return pA;
    }
};


本人不才,如有错误,欢迎各位大佬在评论区指正。有帮助的话还请【关注➕点赞➕收藏】,不行的话我再努努力💪💪💪  


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