2.6Given a circular linked list,  implement an algorithm which returns the node at the beginning of the loop.

快指针和慢指针一起在头指针开始移动,快指针每次移动两步,慢指针每次移动一步,直到相遇, 相遇后,把慢指针指向头指针,两个指针一起往后移动一步。直到相遇,相遇的地方就是循环的开始(如果相遇,说明是有循环的节点,这时快指针走的路程是慢指针的两倍,快:开始的k距离,和一圈(或者n圈)循环,和慢指针走过的循环圈的路部分长度这三部分相加。。。

看图:

慢指针走的距离是 开始没进循环的k距离慢指针走过的循环圈的路部分长度 这两部分相加),那么 快指针的长度是:K+慢在循环圈里的距离+ 满圈的长度*n圈; 慢指针的长度是:K+慢在循环圈里的距离,同时,因为快指针每次走两步,慢指针每次走一步,所以 快的长度等于慢长度的2倍:得到:(K+慢在循环圈里的距离+ 满圈的长度*n圈)=2*(K+慢在循环圈里的距离)所以:

上式子可以变成:K+慢在循环圈里的距离+ 满圈的长度*n圈 =K+慢在循环圈里的距离+K+慢在循环圈里的距离。

所以可以得到:满圈的长度*n圈 =K+慢在循环圈里的距离;

如果n是1, 那么k的长度就是等于现在相遇地方到循环开始的地方。就是k到循环开始的地方和相遇地方到循环开始的地方。。

如果 n是2,那么k到循环开始的地方就是,循环一圈加相遇地方到循环开始的地方。

所以,k到循环开始的地方和相遇地方到循环开始的地方。

所以,一个指针在原地,一个指针在开始的地方,都往前走,相遇的那个点就是循环开始的地方。

 public class Circ6 {
static class LinkNode {
int val;
LinkNode next; LinkNode(int x) {
val = x;
next = null;
}
} public static LinkNode FindBeginning(LinkNode head) {
LinkNode slowp = head;
LinkNode fastp = head; while (fastp != null && fastp.next != null) {
fastp = fastp.next.next;
slowp = slowp.next;
if (fastp == slowp) {
break;
}
}
if (fastp == null || fastp.next == null) {
return null;
}
slowp = head;
while (slowp != fastp) {
slowp = slowp.next;
fastp = fastp.next;
}
return slowp;
}
}

网上还看到另一个解题方法:

就是用hashSet,存每一个节点,如果set里存在这个节点,就返回这个节点。

public LinkNode firstNodeInCircle1(LinkNode head) {
if (head == null || head.next == null)
return null; Set<LinkNode> hashSet = new HashSet<LinkNode>();
while (head != null) {
if (hashSet.contains(head)) {
return head;
} else {
hashSet.add(head);
head = head.next;
}
}
return null;
}

Reference:

http://www.hawstein.com/posts/2.5.html

http://www.jyuan92.com/blog/careercup2_6-first-node-in-circle-linkedlist/

https://github.com/1094401996/CareerCup/blob/master/Chapter02/src/twodot6/Circular.java

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