力扣: 环形链表2

需求

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。

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。

分析

和 上一道题 力扣: 环形链表 有异曲同工之处.

就直接用 Set 法吧:

public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    if( head == null || head.next == null ){
        return null;
    }
    Set<ListNode> set = new HashSet();
    ListNode cur = head;
    while( cur != null ){
        if( !set.add(cur) ){
            return cur;
        }
        cur = cur.next;
    }
    return null;
}

代码解释：
检查边界条件：
如果链表为空 (head == null) 或链表只有一个节点 (head.next == null)，链表无法形成环，直接返回 null。

使用 HashSet 存储节点：
创建一个 HashSet 用来存储遍历过的节点。HashSet 是一个集合，它不允许重复元素，因此可以利用这一特性来检测节点是否已经出现过。

遍历链表：
从链表头节点开始遍历。每访问一个节点，就尝试将其加入 HashSet。
如果节点已经存在于 HashSet 中，则说明链表中存在环，因为我们之前已经访问过这个节点。此时返回当前节点作为环的起始节点。

无环情况：
如果遍历完所有节点后没有发现重复节点，则说明链表中不存在环，返回 null。

执行结果:

双指针法

这个方法不是我想出来的， 太难了， 直接贴答案吧：

public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    ListNode slow = head;
    ListNode fast = head;
    while (fast != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        if (slow == fast) {// 有环
            ListNode index1 = fast;
            ListNode index2 = head;
            // 两个指针，从头结点和相遇结点，各走一步，直到相遇，相遇点即为环入口
            while (index1 != index2) {
                index1 = index1.next;
                index2 = index2.next;
            }
            return index1;
        }
    }
    return null;
}

运行结果：

结尾

以上 是我对这道算法的一些遐想和延伸, 可能不是最优解, 但是算法的优化嘛 本身就是一个思索的过程, 能在这个思索和迭代的过程中有所收获和乐趣就是在成长了, 欢迎大家一起来交流更多的解答…