剑指 offer 刷题——23. 链表中环的入口节点

一、题目

给一个链表，若其中包含环，请找出该链表的环的入口结点，否则，输出null。

二、思路及代码实现

这道题依然使用双指针实现，可以借鉴 面试题 22. 链表中倒数第 k 个节点 的思路。

首先我们要确定链表是否有环，使用快慢双指针即可完成。设置快、慢两个指针，都从头节点出发，快指针每次走两步，慢指针每次走一步，如果链表有环，则两个指针一定会相遇，且相遇于环内某一点。

如果链表有环，下一步就是如何确定环的入口。假设环内有 n 个节点，则从环内某一点开始再回到这个节点需要走 n 步，所以我们可以维护两个距离为 n 的指针来找到环的入口。维护两个指针，都从头节点开始，一个指针先不动，另一个先走 n 步，则两个指针的距离为 n。这时候，两个指针一起走，一次走一步，当走在前面的指针再次到达环入口时，走在后面的指针也到达环入口。

当然，我们需要先求出环内的节点数。我们在判断链表是否有环时，使用了快慢双指针，如果有环，两个指针会在环内相遇。从相遇点开始沿着环走一圈再回到相遇点，统计路过的节点数，就是环内的节点数。

参考代码：

public class Solution {
    public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead){
        ListNode slow = pHead;
        ListNode fast = pHead;
        // 是否有环
        while(fast != null && fast.next != null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if(slow == fast)
                break;
        }
        // 没有环的情况
        if(fast == null || fast.next == null){
            return null;
        }
        // 统计环内节点数
        int count = 1;
        ListNode temp = slow;
        while(temp.next != slow){
            count++;
            temp = temp.next;
        }
        // 找环入口
        slow = pHead;
        fast = pHead;
        while(count-- != 0){
            fast = fast.next;
        }
        while(fast != slow){
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }
}