【面試題 02.08】 環路檢測

題目

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給定一個有環鏈表，實現一個算法返回環路的開頭節點。
有環鏈表的定義：在鏈表中某個節點的next元素指向在它前面出現過的節點，則表明該鏈表存在環路。
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。

實現思路

利用快慢指針求解。
慢指針每次走一步，快指針每次走兩步，在快慢指針都不爲null時，如果快慢指針相遇，則一定有環，否則沒環，確定相遇位置。
慢指針原地不動，快指針回到起點，快慢指針同時出發一次一步，知道快慢指針再次相遇，相遇的節點就是環的入口。
細節如圖所示：

代碼如下

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 * int val;
 * ListNode next;
 * ListNode(int x) {
 * val = x;
 * next = null;
 * }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        //啥也沒有也不能有環
        if (head == null) return null;
        //快慢指針 快指針一次走兩格 慢指針一次走一格 如果兩者相遇則一定有環
        ListNode fast = head;
        ListNode low = head;
        //判斷是否爲環 走完此循環若fast等於low則一定有環
        while (fast != null && low != null) {
            if (fast.next == null) {
                return null;
            }
            fast = fast.next.next;
            low = low.next;
            if (low == fast) {
                break;
            }
        }
        System.out.println(low.val);
        System.out.println(fast.val);
        //兩者不相等說明沒有環
        if (fast != low) return null;
        fast = head;
        //low待在原地  fast會原點   快慢指針每次都走一步直到找到相遇的位置 就是環的入口
        while (fast != low) {
            fast = fast.next;
            low = low.next;
        }
        return low;
    }
}