算法练习：剑指 Offer（专项突击版）第 23|24 题解析

2023-09-08 12:58:55

《剑指 Offer》算法面试精解：第 23|24 题

随着前端技术的要求不断提高，算法题目在面试中的出现频率越来越高。对于想要脱颖而出的前端工程师来说，掌握经典算法题目的解法至关重要。《剑指 Offer（专项突击版）》作为算法面试的必备教材，其中包含了众多高频考点。本文将深入解析其中的第 23|24 题，提供清晰易懂的解题思路和代码实现，助力你在求职面试中拔得头筹。

第 23 题：链表中环的入口结点

题目

给定一个可能存在环的链表，请找出该环的入口结点。如果没有环，则返回 null。

解题思路：

要判断链表中是否存在环，我们可以使用经典的快慢指针法。具体步骤如下：

初始化两个指针，slow 和 fast，均指向链表头结点。
循环遍历链表：
- slow 每次前进一步。
- fast 每次前进两步。
如果 fast 指针为 null，说明链表中不存在环，返回 null。
如果 slow 指针和 fast 指针相遇，说明存在环。此时，slow 指针已经从链表头结点出发，经过了环内的 n 圈。
将 slow 指针重置为链表头结点，并再次遍历链表，每次 slow 和 fast 都前进一步。
当 slow 指针再次与 fast 指针相遇时，相遇点即为环的入口结点。

代码实现：

def detect_cycle_entry(head):
    # 判空
    if not head or not head.next:
        return None

    # 初始化快慢指针
    slow = head
    fast = head

    # 寻找相遇点
    while fast and fast.next:
        slow = slow.next
        fast = fast.next.next
        if slow == fast:
            break

    # 判环
    if not fast or not fast.next:
        return None

    # 重置 slow 指针，并再次遍历链表
    slow = head
    while slow != fast:
        slow = slow.next
        fast = fast.next

    return slow

第 24 题：反转链表

题目：

定义一个函数，输入一个链表的头结点，反转该链表并输出反转后链表的头结点。

解题思路：

反转链表是一种常见的数据结构操作，思路也很简单，只需要依次将当前结点的下一个结点指向前一个结点即可。具体步骤如下：

初始化三个指针：pre（前一个结点）、cur（当前结点）和 nxt（下一个结点）。
将 pre 指针指向 null，将 cur 指针指向链表头结点。
循环遍历链表，每次将 nxt 指针指向 cur 指针的下一个结点，然后将 cur 指针的下一个结点指向 pre 指针。
将 cur 指针移动到 nxt 指针指向的结点。
重复步骤 3 和 4，直到 cur 指针为 null。此时，pre 指针指向反转后的链表头结点。

代码实现：

def reverse_list(head):
    # 判空
    if not head or not head.next:
        return head

    # 初始化指针
    pre = None
    cur = head
    nxt = None

    # 遍历链表
    while cur:
        nxt = cur.next
        cur.next = pre
        pre = cur
        cur = nxt

    # 返回反转后的链表头结点
    return pre

总结

通过对《剑指 Offer（专项突击版）》第 23|24 题的深入解析，相信大家对算法面试中的常见题目类型和解题思路有了更深入的理解。在实际的求职过程中，建议大家多多练习，掌握更多算法题目的解法，才能在面试中游刃有余，获得心仪的 offer。

常见问题解答

为什么在检测链表中是否存在环时，使用快慢指针法？
- 快慢指针法是一种高效的算法，它可以在线性时间内判断链表中是否存在环，并且可以在常数空间复杂度下实现。
在反转链表时，为什么需要使用三个指针？
- 三个指针的使用可以避免破坏链表的结构，并确保反转后的链表仍然指向同一个头结点。
除了快慢指针法，还有其他检测链表中是否存在环的方法吗？
- 还有一种方法是使用哈希表来存储遍历过的结点。如果在遍历过程中遇到了已经存在于哈希表中的结点，则说明链表中存在环。
反转链表有哪些实际应用场景？
- 反转链表可以用于解决各种数据结构问题，例如栈和队列的实现、单词逆序等。
如何提高我在算法面试中的表现？
- 多练习、多总结，掌握更多算法题目的解法；
- 理解算法背后的原理和思路，而不是死记硬背；
- 在面试中保持冷静和自信，清晰地向面试官展示你的解题过程。