环形链表Ⅱ

142.环形链表 II

方式一：哈希表

我们遍历链表中的每个节点，并将它记录下来；一旦遇到了此前遍历过的节点，就可以判定链表中存在环。借助哈希表可以很方便地实现。

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        Set<ListNode> set = new HashSet<ListNode>();
        while (head != null) {
            if (set.contains(head)) {
                return head;
            } else {
                set.add(head);
            }
            head = head.next;
        }
        return null;
    }
}

方式二：快慢指针

这类链表题目一般都是使用双指针法解决的，例如寻找距离尾部第K个节点、寻找环入口、寻找公共尾部入口等。

双指针第一次相遇：

设 fast 和 slow 指向链表头部 head，fast走2步，slow走1步

1. 第一种结果：fast 指针走到链表末端，表示链表无环，返回 null

2. 第二种结果：当 fast == null时，两指针第一次在环里相遇

3. 1. 设链表一共有 x 个结点，其中链表头部到环入口有 a 个结点，链表环有 b 个结点
4. 1. 1. fast 的步数是 slow 步数的 2 倍 f = 2s
      2. fast 比 slow 多走了 n 个 环的长度 f = s + nb
5. 1. 有上式可得
6. 1. 1. f = 2nb，s = nb

双指针第二次相遇：

1. slow指针位置不变 ，将fast指针重新指向链表头部节点；slow和fast同时每轮向前走111步；
2. 当 fast 指针走到f=af = af=a 步时，slow 指针走到步s=a+nbs = a+nbs=a+nb，此时两指针重合，并同时指向链表环入口 。

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode fast = head, slow = head;
        while (true) {
            if (fast == null || fast.next == null) return null;
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if (fast == slow) break;
        }
        fast = head;
        while (slow != fast) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.nxet;
        }
        return fast;
    }
}