Leetcode刷題Java142. 環形鏈表 II

給定一個鏈表，返回鏈表開始入環的第一個節點。 如果鏈表無環，則返回 null。

爲了表示給定鏈表中的環，我們使用整數 pos 來表示鏈表尾連接到鏈表中的位置（索引從 0 開始）。 如果 pos 是 -1，則在該鏈表中沒有環。

說明：不允許修改給定的鏈表。

示例 1：

輸入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
輸出：tail connects to node index 1
解釋：鏈表中有一個環，其尾部連接到第二個節點。

示例 2：

輸入：head = [1,2], pos = 0
輸出：tail connects to node index 0
解釋：鏈表中有一個環，其尾部連接到第一個節點。

示例 3：

輸入：head = [1], pos = -1
輸出：no cycle
解釋：鏈表中沒有環。

來源：力扣（LeetCode）
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public class Solution {
        public ListNode detectCycle(ListNode head) {
//            return detectCycleI(head);
            return detectCycleII(head);
        }

        //方法二：使用快慢指針，慢指針移動1步，快指針移動2步
        //首先判斷是否有環，沒有直接返回null，有則獲取快慢指針的相遇點
        //假設head指針到入口處的距離爲F，相遇點到入口處距離爲a，相遇點到入口處的剩下距離爲b
        //快指針移動的距離是慢指針的2倍
        //2(F + a) = F + a + b + a -->F=b
        //得到F=b，也就是說指針從head節點出發和從相遇點出發最終會在入口處相遇
        private ListNode detectCycleII(ListNode head) {
            if (head == null) return null;
            ListNode meet = getMeetPoint(head);
            if (meet == null) return null;
            while (meet != head) {
                meet = meet.next;
                head = head.next;
            }
            return head;
        }

        private ListNode getMeetPoint(ListNode head) {
            ListNode slow = head;
            ListNode fast = head;
            while (fast != null && fast.next != null) {
                slow = slow.next;
                fast = fast.next.next;
                if (slow == fast) {
                    return slow;
                }
            }
            return null;
        }

        //方法一：暴力法
        //使用HashSet緩存鏈表
        private ListNode detectCycleI(ListNode head) {
            Set<ListNode> set = new LinkedHashSet<>();
            while (head != null) {
                if (set.contains(head)) {
                    return head;
                }
                set.add(head);
                head = head.next;
            }
            return null;
        }
    }