力扣 快慢指针

1 环形链表

141. 环形链表 - 力扣（LeetCode）

定义两个指针，一快一慢。慢指针每次只移动一步，而快指针每次移动两步。初始时，慢指针和快指针都在位置 head，这样一来，如果在移动的过程中，快指针反过来追上慢指针，就说明该链表为环形链表。

使用 do-while 循环，可以把快慢指针的初始值都置为 head。

class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        ListNode* low = head, *fast = head;
        do {
            if(!fast || !fast->next)
                return false;
            low = low->next;
            fast = fast->next->next;
        }while(low != fast);

        return true;
    }
};

2 删除链表的倒数第 N 个结点

19. 删除链表的倒数第 N 个结点 - 力扣（LeetCode）

快指针先走n步，慢指针后走（k-n步）。

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        // 由于可能会删除链表头部，用哨兵节点简化代码
        ListNode* res = new ListNode(0, head);
        ListNode* low = res, *fast = res;

        while(n--) {
            fast = fast->next;
        }

        while(fast->next) {
            fast = fast->next;
            low = low->next;
        }

        // 左指针的下一个节点就是倒数第 n 个节点
        low->next = low->next->next;

        return res->next; 
    }
};

3 环形链表II

142. 环形链表 II - 力扣（LeetCode）

参考题解：Krahets - 力扣（LeetCode）

使用快慢指针

• fast 指针走过链表末端，说明链表无环，此时直接返回 null。

• fast == slow时，有环，且两指针在环中第一次相遇。

    将以上两式相减得到s = nb。而环的入口的表达式为：a + nb，a即从head出发走到环入口的距离（步数），nb即绕了几圈。又s = nb，即慢指针再走a步即可到达环入口。

  • 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： 双指针在环内绕圈直到重合，重合时 fast 比 slow 多走环的长度整数倍 ）。

• 令 fast 重新指向链表头部节点，此时 f = 0，s=nb，令slow 和 fast 同时每轮向前走 1 步。当两指针重合时，说明fast和slow都满足a + nb。 即fast 指针走到f = a，slow 指针走到 s = a + nb。

• 最后返回slow或fast即可。

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* slow = head, *fast = head;
        do {
            if(!fast || !fast->next)
                return NULL;
            fast = fast->next->next;
            slow = slow->next;
        } while(fast != slow);

        // 此时 f = 2s, f = s + nb
        // 所以 s = nb
        // 而环入口节点表达式：a + nb
        
        // 所以让其在入口处汇合：
        fast = head;
        while(slow != fast) {
            fast = fast->next;
            slow = slow->next;
        }
        return slow;
    }
};

原文地址：https://blog.csdn.net/qq_45746571/article/details/140660002

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