leetcode -- 142. 环形链表 II

1. 题目

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

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪next指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数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 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改链表。

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。

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是 [0, 10⁴]
• -10⁵ <= Node.val <= 10⁵
• pos为 -1 或者链表中的一个有效索引。

2. 思路

2.1 链表是否带环

这里的思路十分简单，即用快慢指针，一个快指针fast每次走两步，一个慢指针slow每次走一步，如果链表是带环的，就演变成了追击问题，当慢指针进环，快指针开始追击。

2.2 为何能追上

思路较好理解，但是 为何快指针一定能追上慢指针，会不会出现追不到的情况？ 这还需要我们进一步求证。

我们这里设置的快慢指针，他们的速度差为1，即如果开始追击，快指针fast与慢指针slow的距离每次缩小1。

如果慢指针slow每次走一步，快指针fast每次走n步，那么还一定能够追上吗？

这就需要分情况讨论，因为每次缩小的距离不是1，可能会出现错过的情况：

题外话：
我们不也是这个环里的“快指针”嘛，都在追击着属于我们的“慢指针”。
在这个快节奏的时代，走的太快，可能会忽略很多美好的风景，最终的结果也可能不是自己想要的。
那我们不妨放慢脚步，看看我们来时的路，调整好状态再出发，一步一个脚印。

2.3 入口点的确定

tips：
这里fast走的距离不可认为是L+C+X，因为环的大小不确定，可能在slow入环之前，fast已经在环里面走了几圈了：

这样我们就能得出一个结论：一个指针从相遇点走，一个指针从起始点走，会在入口点相遇。

3. 代码实现

struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode* fast = head;
    struct ListNode* slow = head;
    while(fast && fast->next)
    {
        fast = fast->next->next;
        slow = slow->next;
        if(fast == slow)
        {
            struct ListNode* meet = slow;
            struct ListNode* start = head;
            while(meet != start)
            {
                meet = meet->next;
                start = start->next;
            }
            return meet;
        }
    }
    return NULL;
}

4. 题目链接

leetcode – 141. 环形链表
leetcode – 142. 环形链表 II