题目描述
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。注意，pos 仅仅是用于标识环的情况，并不会作为参数传递到函数中。
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：返回索引为 1 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。
解题思路
- 哈希表
遍历链表，使用哈希表记录访问过的节点，当发现节点已访问过时，则该链表构成环，此节点为开始入环的第一个节点。
/**
* 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 tmp = head;
Set<ListNode> set = new HashSet<>();
while (tmp != null) {
if (!set.add(tmp)) {
return tmp;
}
tmp = tmp.next;
}
return null;
}
}
- 双指针
设置两个快慢指针,快指针每次走两步，慢指针每次走一步，当两者相遇时则代表存在环。
快指针走过的步数f，慢指针走过的步数s;
非环的长度为a，环的长度为b；
快指针速度比慢指针快两倍，f=2s；
快指针相比慢指针多走了n圈，f=s+nb;
可以得到s=nb；
注意某个指针从起点出发到入环点，走过的距离可以表示为a+nb；
可以得到慢指针只要再走a步，便可以到达入环点。
但是这个a长度未知，怎么解决呢？
当快慢指针相遇时，我们可以再放一个指针在头结点，让该节点与慢指针继续按步走，它两相遇的时刻则恰好走了a步，到达入环点。
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
if (head==null) {
return null;
}
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (fast!=null) {
slow=slow.next;
if (fast.next!=null) {
fast=fast.next.next;
} else {
return null;
}
if (fast==slow) {
ListNode ptr = head;
while (ptr!=slow) {
ptr=ptr.next;
slow=slow.next;
}
return ptr;
}
}
return null;
}
}