如何使用Python实现链表的寻找链表中的环入口操作

2023-04-11 00:00:00 入口 链表 如何使用

链表中的环入口可以使用快慢指针来解决，具体步骤如下：

  1. 定义两个指针，快指针fast和慢指针slow，初始值都指向链表的头节点。

  2. fast指针每次走两步，slow指针每次走一步，直到fast指针追上slow指针，即链表存在环。

  3. 假设链表中有k个节点在环内（k>0），则当快慢指针相遇时，slow指针走了k步，fast指针走了2k步，fast指针比slow指针多走了k步。

  4. 当快慢指针相遇时，将其中任意一个指针指向链表的头节点，另一个指针不变，然后两个指针同步向前移动，每次移动一个节点，直到它们相遇为止，相遇的节点即为链表中的环入口。

下面是使用Python代码实现链表中的环入口操作的示例：

class ListNode: 
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None

def find_entry_of_loop(head: ListNode) -> ListNode:
    fast, slow = head, head

    # 快慢指针相遇
    while fast and fast.next:
        fast = fast.next.next
        slow = slow.next
        if fast == slow:
            break

    # 没有环
    if not fast or not fast.next:
        return None

    # 重新从头开始，与慢指针同步向前移动
    fast = head
    while fast != slow:
        fast = fast.next
        slow = slow.next

    return fast

# 创建带环链表：1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 2
head = ListNode(1)
node2 = ListNode(2)
node3 = ListNode(3)
node4 = ListNode(4)
node5 = ListNode(5)

head.next = node2
node2.next = node3
node3.next = node4
node4.next = node5
node5.next = node2

# 找到链表中的环入口
entry = find_entry_of_loop(head)
if entry:
    print(entry.val)
else:
    print("链表中不存在环")

运行结果为：

2

说明链表中的环入口为节点2。

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