环形链表-相遇点、起始点

环形链表一：

给你单链表的头结点 head ，请你判断链表是否包含环。

题解：快慢指针

假设慢指针 slow ，快指针 slow 初始都指向头节点。
慢指针走一步，快指针走两步。
如果最终 fast 遇到空指针，说明链表中不存在环；
如果最终 fast 和 slow 相遇，则表示fast 超过了 slow 一圈，说明链表中含有环。

public boolean loop(ListNode head) {
    // 快慢指针初始化指向 head
    ListNode slow = head;
    ListNode fast = head;
    // 快指针走到末尾时停止
    while (fast != null && fast.next != null) {
        // 慢指针走一步，快指针走两步
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        // 快慢指针相遇，说明有环
        if (slow == fast) {
            return true;
        }
    }
    // 无环
    return false;
}

环形链表二：

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，则返回 null。不允许修改 链表。

题解：快慢指针

假设 环起始点（入环的第一个节点） 和 相遇点 相差 n 步。
从快慢指针相遇点开始走，走 k-n 步（k为slow指针走过的步数），快慢指针同步前进，相交点就是环起点。

public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    // 快慢指针初始化指向 head
    ListNode slow = head;
    ListNode fast = head;
    // 快指针走到末尾时停止
    while (fast != null && fast.next != null) {
        // 慢指针走一步，快指针走两步
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        // 快慢指针相遇，说明有环
        if (slow == fast) {
            break;
        }
    }
    // fast 遇到空指针 说明 没有环
    if (fast != null || fast.next != null) {
        return null;
    }
    // 假设 环起始点 和 相遇点 相差 m 步
    // 从相遇点开始走，走k-m步（ k 为 slow指针 走过的 步数）， 快慢指针同步前进，相交点就是环起点
    slow = head;
    while (slow != fast) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next;
    }
    return slow;
}