leetCode 142-环形链表II【Java】

题目：
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。

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。

来源：力扣（LeetCode）

示例：

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。

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。

思路：公众号【代码随想录】

代码实现：

public class LC142 {
}

/**
 * 第一：要判断是否有环
 * 使用快慢指针法，快指针每次走两步，慢指针每次走一步
 * 如果链表有环，fast会先进入环内，在环内循环，直到与slow在环内相遇
 *
 * 第二：如果有环，判断环的入口
 * 相遇时，fast走过的节点数是slow的二倍，而环外的节点数是两个指针固定走过的
 * 所以环内相遇节点a到入口的节点b差值y,另一半长度是z，和环外的节点数x的关系应该是
 * （n-1）(循环圈数)+z = x
 * 当n=1时候：z=x
 * 所以定义两个指针，一个从相遇点出发走过z长度，一个从头结点出发走过x长度0
 * 一定会在入口处相遇
 * 当n不等于1，无非就是在圈内多走n-1个循环，依旧在入口处相遇
 *
 */

class Solution6 {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        //快指针
        ListNode fast = head;
        //慢指针
        ListNode slow = head;

        while (fast != null && fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            //快慢指针相遇
            if (fast == slow) {
                //定义两个指针寻找环的入口
                ListNode index1 = fast;
                ListNode index2 = head;
                while (index1 != index2) {

                    index1 = index1.next;
                    index2 = index2.next;
                }
                //再相遇，就是环的入口
                return index1;
            }
        }
        //代码到此，证明没有环
        return null;
    }
}