Leetcode第142題——環形鏈表2

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。注意，pos 僅僅是用於標識環的情況，並不會作爲參數傳遞到函數中。 說明：不允許修改給定的鏈表。

解題思路：
1.使用快慢指針判斷有無環：讓慢指針每次走一步，快指針每次走倆步。

不理解爲什麼快慢指針可以來判斷有無環的可以看上一篇博客：
環形鏈表1

slow = slow->next;
fast = fast->next->next;

2.當有環時：fast與slow會相遇，再讓頭結點head與相遇結點fast一起每次走一步，
head與fast相遇時，就是環的第一個結點。
如下圖所示：
A爲鏈表頭結點的位置，B爲入環結點的位置，C爲快慢指針相遇位置。
設AB=L，BC=X，圓環周長爲R。
CB=R-C
當快慢指針相遇時：慢指針slow的路程爲L+X
快指針爲L+X+nR
根據快指針走的路程時慢指針走的二倍：
2(L+X) = L+X+n

R
化解得：L = n*R-X
L = (n-1)R + (R-X)

代碼實現：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
   
   
    //創建快慢指針slow，fast
    struct ListNode* slow = head,*fast = head;

    //判斷是否有環
    while(fast && fast->next)
    {
   
   
        slow = slow->next;//慢指針每次走一步
        fast = fast->next->next;//快指針每次走倆步

        if(fast == slow)
        {
   
   
            break;//相遇跳出
        }
    }

    if(fast == NULL || fast->next == NULL)//判斷無環的情況
    {
   
   
        return NULL;
    }

    //有環
    while(head != fast)//fast從與slow相遇的結點走，head從頭開始走，head與fast相遇點就是環的頭結點
    {
   
   
        head = head->next;
        fast = fast->next;
    }
    
    return head;

}