环形链表2

Leecode刷题

• 题目描述

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

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。

• 思路
  

如图所示，使用快指针和慢指针，且都从头节点开始。规定快指针每次走两步，慢指针每次走一步，则S(快指针)=2 * S（慢指针），S表示路程。
假设最终在D相遇，因此可得到如下关系式：
AB+BCDEB+BD=2 * (AB+BD)------(1)
==>AB+BD=BCDEB-----(2)
根据一圈的关系：BD+DB=BCDEB-----(3)
由(2),(3)可得，AB=DB-----(4)
所以，在编程实现时，可记录快慢指针相遇的结点，然后再从头节点开始，当这两个结点相遇即为循环开始的结点。

• 代码

/**
 * 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* fast=head;
        ListNode* slow=head;
        bool cycle=false;
        while(fast&&fast->next)
        {
            fast=fast->next->next;
            slow=slow->next;
            if(fast==slow)
            {
                cycle=true;
                break;
            }
        }
        if(cycle)
        {
            ListNode* s=head;
            while(s!=slow)
            {
                s=s->next;
                slow=slow->next;
            }
            return s;
        }
        return NULL;
    }
};