【LeetCode】环形链表 II [M]（链表）

142. 环形链表 II - 力扣（LeetCode）

一、题目

给定一个链表的头节点  head ，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 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。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改 链表。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：返回索引为 1 的链表节点
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：返回索引为 0 的链表节点
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：返回 null
解释：链表中没有环。

提示：

• 链表中节点的数目范围在范围 [0, 104] 内
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

二、代码

/*** 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) {// 过滤空链表、单节点链表和双节点链表，这三种情况一定是无环链表，直接返回nullif (head == null || head.next == null || head.next.next == null) {return null;}// 设置两个快慢指针，快指针一次走两步，满指针一次走一步// 提前将快慢指针的初始位置设置好，这一步很重要，不能将初始位置都设置成head，会导致结果错误ListNode slow = head.next; // n1 -> slowListNode fast = head.next.next; // n2 -> fastwhile (fast != slow) {// 如果快指针在遍历过程中出现了结尾为空的情况，直接返回null，表示一定没有环if (fast.next == null || fast.next.next == null) {return null;}// 快指针一次走两步fast = fast.next.next;// 慢指针一次走一步slow = slow.next;}// 执行到这里说明快慢指针重合了，此时将快指针重新回到头节点fast = head;// 快慢指针都用相同的步长向后遍历，当再次相遇的时候，相遇节点就是第一个入换节点while (fast != slow) {fast = fast.next;slow = slow.next;}// 返回入环节点return fast;}
}

三、解题思路 

用快慢指针解决这个问题，就是设置两个快慢指针从头开始向后遍历链表（快指针一次走两步，慢指针一次走1步），如果快指针遍历到了null，就说明该节点没有环，因为有环节点不可能有节点next指向null。如果快指针和慢指针再次相会，就说明快指针已经沿着链表转了一圈又转回来了，再次追上了慢指针，比慢指针多跑了一圈。这个时候慢指针保持在相遇位置，快指针再次回到链表头节点，两个指针再次以相同的步长向后遍历（全都一次只走一步），这样当两个节点再次相遇的时候，相遇节点就是该链表的入环节点（这个过程中，慢指针就是一直在环中转圈，快指针当走到入环节点的时候，慢指针也会转圈转到入环节点）。