描述

給定一個鏈表，如果鏈表中存在環(huán)，則返回到鏈表中環(huán)的起始節(jié)點，如果沒有環(huán)，返回null。

樣例

給出 -21->10->4->5, tail connects to node index 1，返回10

挑戰(zhàn)

不使用額外的空間

思路

本題更像一道數(shù)學題，判斷是否有環(huán)用典型的快慢指針方法就可以解決，此處主要說怎么找到環(huán)的入口，設(shè)環(huán)的長度為 r，快指針的速度是慢指針的 2 倍，兩個指針在第k步(可能已經(jīng)繞環(huán)若干圈)相遇時，2k - k = nr 即 k = nr，設(shè)鏈表起始點到環(huán)的入口點(包括環(huán)的入口點)的距離是 s ，從環(huán)的起始點開始(不包含起始點)到相遇點的距離是 m (注意此處的 m 可能是包含若干個整圈距離再加上一個不足圈的環(huán)入口點到相遇點的距離) ，m + s = k 即 s = k - m => s = nr - m，那我們可以得出結(jié)論從快慢指針的相遇點往前出發(fā)走 s 步正好是環(huán)入口的上一個結(jié)點

代碼

/**
 * Definition for ListNode.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.next = null;
 *     }
 * }
 */ 
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        // 空結(jié)點或者不帶環(huán)的單獨結(jié)點 return null
        if (head == null || head.next == null) {
            return null;
        }

        ListNode fast, slow;
        fast = head.next;
        slow = head;
        // 先判斷是否存在環(huán)
        while (fast != slow) {
            if (fast == null || fast.next == null) {
                return null;
            }
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        } 
        
        // slow 和 head 正好差一個結(jié)點，當 head 是環(huán)入口時，slow 是環(huán)入口的上一個結(jié)點
        while (head != slow.next) {
            head = head.next;
            slow = slow.next;
        }
        // 也可寫 return slow.next;
        return head;
    }
}