LeetCode：141. 环形链表，142.环形链表 II

141.给定一个链表，判断链表中是否有环。

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，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。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。

如果链表中存在环，则返回 true 。 否则，返回 false 。

进阶：

你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

示例 ：

 

 

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

最简单最经典的快慢指针：两个指针，一个每次前进两步，一个每次前进一步。如果不含有环，跑得快的那个指针最终会遇到 null，说明链表不含环；如果含有环，快指针最终会和慢指针相遇，说明链表含有环。

public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        if(head==null || head.next==null){
            return false;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next; //快指针先行
        while(slow != fast){
            if(fast==null || fast.next==null){
                return false; //快指针遍历到null则代表没有环
            }
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return true;
    }
}

 

142.承接上一个题目，要求返回链表开始入环的第一个节点。当然也是要求用 O(1)内存解决此问题。

当然这主要是一个数学题，得到公式后就能得到答案。

推导过程如下：

  

任意时刻，fast 指针走过的距离都为 slow 指针的2倍。因此，我们有

a+(n+1)b+nc=2(a+b)  ⟹  a=c+(n−1)(b+c)

b+c是一个整圈，因此，如果慢指针从相遇点继续往前走，与此同时另一个慢指针从起点开始走，则两个点肯定会在链表环入口相遇。

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if(head==null || head.next==null){
            return null;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next!=null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if(slow == fast){ //相交点
                //快指针重新指向头节点
                fast = head;
                while (slow != fast) {
                    //此时，两个都为慢指针，继续往前走,直到相遇
                    slow = slow.next;
                    fast = fast.next;
                }
                return slow;
            }
        }
        return null;
    }
}