深入剖析JavaScript：破解单链表环路谜题

2023-11-27 19:47:36

在JavaScript广袤的世界里，单链表作为一种数据结构，以其简洁高效备受青睐。然而，环状单链表——链表中存在指向自身循环——可能会带来意想不到的挑战。作为一位经验丰富的技术博主，我将踏上揭秘之旅，带您深入探究如何判断单链表是否有环，以及如何找到环路的第一个起点。

在开始之前，让我们梳理一些基础知识。单链表由一组节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。环状单链表中，有一个或多个节点的指针指向链表中的某个先前节点，形成一个闭环。

要判断单链表是否有环，我们可以使用一种巧妙的算法，它利用了快慢指针的概念。我们从链表的头部同时启动一个慢指针和一个快指针，慢指针每次前进一步，而快指针每次前进两步。如果链表中有环，快慢指针最终会在环中相遇。

代码实现如下：

const hasCycle = (head) => {
  if (!head || !head.next) return false;

  let slow = head;
  let fast = head.next;

  while (slow !== fast) {
    if (!fast || !fast.next) return false;

    slow = slow.next;
    fast = fast.next.next;
  }

  return true;
};

如果fast指针首先到达链表末尾（即null），这意味着链表没有环。另一方面，如果fast指针和slow指针相遇，这意味着链表中存在环路。

下一步是找到环路的第一个起点。为了做到这一点，我们可以将slow指针重置为头部，然后让slow指针和fast指针以相同的速度同时前进。当slow指针和fast指针再次相遇时，就是环路的第一个起点。

代码实现如下：

const findCycleStart = (head) => {
  if (!hasCycle(head)) return null;

  let slow = head;
  let fast = head;

  while (fast) {
    slow = slow.next;
    fast = fast.next.next;

    if (slow === fast) break;
  }

  // 重置slow指针到头部
  slow = head;

  while (slow !== fast) {
    slow = slow.next;
    fast = fast.next;
  }

  return slow;
};