2021-02-06 142. 环形链表 II

题目地址

https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii/

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。
进阶：
你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？
 
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。
示例 2：
输入：head = [1,2], pos = 0
输出：返回索引为 0 的链表节点
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：返回 null
解释：链表中没有环。
 
提示：
链表中节点的数目范围在范围 [0, 104] 内
-105 <= Node.val <= 105
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

思路

1. 首先用快慢指针看是否有环
2. 假设 head到环起点距离是a, a到相遇点距离为b，b到环起点距离为c。
   快慢指针相遇时, 快指针走过的距离是慢指针的两倍：
   2(a+b) = a+b+c+b;
   a=c;
   从相遇点再走c到环起点相当于从a走到环起点，再拿两个相同快慢的指针一个从head走，一个从相遇点走，再次相遇就是环起点。

题解

/**
 * @Author: vividzcs
 * @Date: 2021/2/6 10:04 下午
 */
public class DetectCycle {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2};
        ListNode head = ListNode.createListNodeCycle(arr, 0);

        ListNode cycleNode = detectCycle(head);

        if (cycleNode == null) {
            System.out.println("无环");
        } else {
            System.out.println("有环: " + cycleNode.getVal());
        }
    }

    private static ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        boolean hasCycle = false;
        while (slow != null && fast != null && fast.getNext() != null) {
            slow = slow.getNext();
            fast = fast.getNext().getNext();
            if (slow == fast) {
                hasCycle = true;
                break;
            }
        }
        ListNode newSlow = head;
        if (hasCycle) {
            while (newSlow != slow) {
                newSlow = newSlow.getNext();
                slow = slow.getNext();
            }
            return newSlow;
        }
        return null;
    }
}