LeetCode - 環形鏈表 II

題目鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii/

題目描述

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 。
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 1
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。

進階：
你是否可以不用額外空間解決此題？

我的思路

• 首先使用快慢指針(fast&slow)判斷鏈表是否有環
  
• 如果有環，如上圖。因爲使用了快慢指針,假設兩指針相遇於D點，因此fast比slow走的路程多一倍
• 則此時快指針走的路程爲 S1 = AB + BCDEB + BCD (BCDEB表示一圈，字母順序表示方向)
• 慢指針走的路程爲 S2 = AB + BCD
• 由於 S1 = 2 × S2
• => S1 = AB + BCDEB + BCD = 2 × (B + BD) ===(1)
• => S2 = AB + BCD = BCDEB ===(2)
• 證明了慢指針此時剛好走完全部路徑的一圈
• 題目要求輸出B點這一入環點，有
• DEB = BCDEB - BCD ===(3)
• 聯立(1)(2)(3)，得出
• AB = DEB ===(4)
• 說明D到B的距離和A到B的距離相等
• 因此可以得出一種解決辦法：慢指針（或者快指針）從點D開始向前走DEB的距離，和一個新指針從A點開始走，兩個點會在B點相遇，這個B點就是我們需要的 入口點
  代碼如下：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        if(head == NULL || head -> next == NULL){
            return NULL;
        }
        bool hasCircle = false;
        ListNode *fast = head;
        ListNode *slow = head;
        while(fast->next != NULL && fast->next->next != NULL){
            fast = fast->next->next;
            slow = last->next;
            if(fast == slow){
                hasCircle = true;
                break;
            }
        }
        if(hasCircle){---

L || head -> next == NULL){
            return NULL;
        }
        bool hasCircle = false;
        ListNode *fast = head;
        ListNode *slow = head;
        while(fast->next != NULL && fast->next->next != NULL){
            fast = fast->next->next;
            slow = last->next;
            if(fast == slow){
                hasCircle = true;
                break;
            }
        }
        if(hasCircle){
            ListNode *temp = head;
            while(temp != slow){
                temp = temp->next;
                slow = slow->next;
            }
            return temp;
        }
        else return NULL;
    }
};