🌺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：
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：
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：
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：
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：
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：
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：
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；
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; } };
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