Medium | LeetCode 142. 环形链表 II

142. 环形链表 II

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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。

为了表示给定链表中的环，我们使用整数 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 仅仅是用于标识环的情况，并不会作为参数传递到函数中。

说明：不允许修改给定的链表。

进阶：

• 你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？

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在范围 [0, 104] 内
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

解题思路

在 Easy | LeetCode 141. 环形链表 中, 我们能够判断是否有环, 而这里需要判断环的位置。这里又要用到一个规律, 如果当快慢指针相遇时, 再设一个指针放在头结点, 之后与慢指针同步向前走, 那么一定在入口点相遇。这个数学推导过程在 环形链表 II By LeetCode 官方

public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    ListNode slow = head;
    ListNode fast = head;
    while(fast != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next;
        if (fast == null) {
            return null;
        }
        fast = fast.next;
        // 快慢指针相遇
        if (fast == slow) {
            ListNode p = head;
            while(p != slow) {
                p = p.next;
                slow = slow.next;
            }
            return p;
        }
    }
    return null;
}