使用快慢指针可判断链表是否有环并找到入口点。首先,slow和fast指针从头节点出发,slow每次走一步,fast走两步;若fast与slow相遇,则存在环。接着,将slow重置为头节点,两指针同步前进,再次相遇处即为环入口。原理在于:设头到入口距离为a,相遇点距入口为b,环剩余为c,由2(a+b)=a+2b+c得a=c,故从头和相遇点同时出发会于入口相遇。C++实现中,先通过循环判断是否相遇,无环则返回nullptr;有环则重定位slow至头节点,两指针同速前行直至相遇,返回该节点。此法时间复杂度O(n),空间复杂度O(1),适用于面试高频考点。

在C++中判断链表是否有环,并找到环的入口点,通常使用快慢指针(Floyd判圈法)。这种方法高效且不需要额外存储空间,时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。
1. 判断链表是否存在环
使用两个指针,一个慢指针每次前进一步,一个快指针每次前进两步。如果链表存在环,快指针最终会追上慢指针。
步骤:
- 初始化两个指针:slow 和 fast,都指向头节点。
- 循环移动:slow = slow->next,fast = fast->next->next。
- 如果 fast == slow,说明有环;如果 fast 或 fast->next 为 nullptr,则无环。
2. 找到环的入口节点
当快慢指针相遇后,将其中一个指针重新指向头节点,然后两个指针都以每次一步的速度前进。它们再次相遇的位置就是环的入口。
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原理简述:
- 设从头到环入口距离为 a,环入口到相遇点为 b,环剩余部分为 c。
- 慢指针走了 a + b 步,快指针走了 a + b + c + b = a + 2b + c。
- 因为快指针速度是慢指针的两倍:2(a + b) = a + 2b + c → a = c。
- 所以从头节点和相遇点同时出发,一步一走,会在入口相遇。
3. C++ 实现代码
以下是一个完整的示例实现:
struct ListNode {
int val;
ListNode *next;
ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};
ListNode detectCycle(ListNode head) {
if (!head || !head->next) return nullptr;
ListNode* slow = head;
ListNode* fast = head;
// 第一步:找相遇点
while (fast && fast->next) {
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
if (slow == fast) break;
}
// 如果没有相遇,说明无环
if (!fast || !fast->next) return nullptr;
// 第二步:找环入口
slow = head;
while (slow != fast) {
slow = slow->next;
fast = fast->next;
}
return slow; // 返回环入口节点}
基本上就这些。只要理解快慢指针的运行规律和数学推导,就能轻松定位环的入口。这个方法在面试中非常常见,建议熟练掌握。











