LeetCode 142 环形链表II HERODING的LeetCode之路

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。

说明：不允许修改给定的链表。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：tail connects to node index 1
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：tail connects to node index 0
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：no cycle
解释：链表中没有环。

进阶：
你是否可以不用额外空间解决此题？

解题思路：
可以有多种方法实现查找环第一个节点，首先从链表的底层结构分析，如果出现环，那么下一个的地址肯定要比当前的地址小，所以能判断当前的next就是环的入口，代码如下：

/**
 * 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) {
    
    
         while(head) {
    
    
            if(!less<ListNode *>()(head, head->next)) {
    
    
                return head->next;
            }
            head = head->next;
        }
        return nullptr;
    }
};

第二种方法是利用快慢指针先判断是否有环，再查找入口，要注意这里面有个数学技巧，可以很巧妙得出最终结果，如下图所示
代码如下：

/**
 * 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) {
    
    
        ListNode * p1 = head;
        ListNode * p2 = head;
        if(!head){
    
    
            return NULL;
        }
        bool flag = false;
        while(p1->next != NULL && p2->next != NULL&& p2->next->next != NULL){
    
    
            p1 = p1->next;
            p2 = p2->next->next;
            if(p1 == p2){
    
    
                flag = true;
                break;
            }
        }
        if(flag == true){
    
    
            ListNode * q = head;
            while(q != p1){
    
    
                q = q->next;
                p1 = p1->next;
            }
            return q;
        }
        return NULL;
    }
};