链表

力扣刷题日记5 链表

Posted by Alessia on May 10, 2026

写此系列博客的榜样来自:leetcode cookbook

双指针

slow + fast

环形链表

题142 给定一个链表的头节点 head ,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。

这道题纯粹考数学了哈哈。参考解答 作者:Krahets 链接:https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle-ii/solutions/12616/linked-list-cycle-ii-kuai-man-zhi-zhen-shuang-zhi-/

这类链表题目一般都是使用双指针法解决的,例如寻找距离尾部第 K 个节点、寻找环入口、寻找公共尾部入口等。

在本题的求解过程中,双指针会产生两次“相遇”。

双指针的第一次相遇: 设两指针 fast,slow 指向链表头部 head 。 令 fast 每轮走 2 步,slow 每轮走 1 步。 执行以上两步后,可能出现两种结果:

第一种结果: fast 指针走过链表末端,说明链表无环,此时直接返回 null。

如果链表存在环,则双指针一定会相遇。因为每走 1 轮,fast 与 slow 的间距 +1,fast 一定会追上 slow 。

第二种结果: 当fast == slow时, 两指针在环中第一次相遇。下面分析此时 fast 与 slow 走过的步数关系:

设链表共有 a+b 个节点,其中 链表头部到链表入口 有 a 个节点(不计链表入口节点), 链表环 有 b 个节点(这里需要注意,a 和 b 是未知数,例如图解上链表 a=4 , b=5);设两指针分别走了 f,s 步,则有:

fast 走的步数是 slow 步数的 2 倍,即 f=2s;(解析: fast 每轮走 2 步) fast 比 slow 多走了 n 个环的长度,即 f=s+nb;( 解析: 双指针都走过 a 步,然后在环内绕圈直到重合,重合时 fast 比 slow 多走 环的长度整数倍 )。 将以上两式相减得到 f=2nb,s=nb,即 fast 和 slow 指针分别走了 2n,n 个环的周长。

接下来该怎么做呢?

如果让指针从链表头部一直向前走并统计步数k,那么所有 走到链表入口节点时的步数 是:k=a+nb ,即先走 a 步到入口节点,之后每绕 1 圈环( b 步)都会再次到入口节点。而目前 slow 指针走了 nb 步。因此,我们只要想办法让 slow 再走 a 步停下来,就可以到环的入口。

但是我们不知道 a 的值,该怎么办?依然是使用双指针法。考虑构建一个指针,此指针需要有以下性质:此指针和 slow 一起向前走 a 步后,两者在入口节点重合。那么从哪里走到入口节点需要 a 步?答案是链表头节点head。