LeetCode-142-环形链表2

题目

给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。

为了表示给定链表中的环，我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。 如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。

说明：不允许修改给定的链表。

示例1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：tail connects to node index 1
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

示例2：

输入：head = [1,2], pos = 0
输出：tail connects to node index 0
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例3：

输入：head = [1], pos = -1
输出：no cycle
解释：链表中没有环。

进阶： 你是否可以不用额外空间解决此题？

解题思路

相关链接：

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2. LeetCode-面试题02.02-返回倒数第k个节点

快慢指针+双指针：

想要在环形链表中找到入环的第一个节点，首先要判断是否有环

在有环的前提下，如果能够计算出环内的节点有多少个，那么问题就变为同返回倒数第k个节点相似的问题

让其中一个指针先走n步，之后一个指针第一个指针走完n步之后开始走

两个指针继续移动1步，当第二个指针指向环的入口节点时，第一个指针已经绕了一圈回来到达了入口节点，此时第二个指针的位置就是入口

快慢指针：

我们使用两个指针，fast 与 slow。它们起始都位于链表的头部。随后，slow 指针每次向后移动一个位置，而 fast 指针向后移动两个位置。如果链表中存在环，则 fast 指针最终将再次与 slow 指针在环中相遇。当发现 slow 与 fast 相遇时，我们再使slow变成head，指向链表头部；随后，它和 slow 每次向后移动一个位置。最终，它们会在入环点相遇。

Java代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode meetingNode = hasCycle(head);
        if(meetingNode==null) return null;
        int n = 1;
        ListNode temp = meetingNode;
        while(temp.next!=meetingNode){
            temp = temp.next;
            n++;
        }
        ListNode start = head;
        temp = head;
        for(int i=0;i<n;i++){
            temp = temp.next;
        }
        while(temp!=start){
            temp = temp.next;
            start = start.next;
        }
        return start;
    }
    public ListNode hasCycle(ListNode head) {
        if(head==null) return null;
        ListNode slow = head.next;
        if(slow==null) return null;
        ListNode fast = slow.next;
        while(fast!=null&&slow!=null){
            if(fast==slow) return fast;
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
            if(fast!=null){
                fast = fast.next;
            }
        }
        return null;
    }
}

Java代码2

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if(head==null||head.next==null){
            return null;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while(fast!=null&&fast.next!=null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if(slow==fast){
                break;
            }
        }
        if(fast==null||fast.next==null){
            return null;
        }
        slow = head;
        while(slow!=fast){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
        }
        return slow;
    }
}