142. 环形链表 II

难度 medium
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。注意，pos 仅仅是用于标识环的情况，并不会作为参数传递到函数中。

说明：不允许修改给定的链表。

进阶：

你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？

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

解题思路：快慢指针来查找是否有环存在已经是很容易的技巧了，接下来就是进一步分析，如下图所示

假设快指针在环里面绕了n圈之后赶上了慢指针，慢指针此时肯定不足一圈，因为快指针速度是它的两倍，如果慢指针与快指针差2个节点，下一时刻肯定追上，如果差1个节点，前一时刻肯定是差2个节点，因此无论如果，快慢指针相遇的时候，慢指针一定在第一圈。
此时我们有快指针走了:a+n(b+c)+b,慢指针走了：a+b，由于快指针走的路程是慢指针的两倍，则有：
a+n(b+c)+b = 2(a+b)；
即a = (n-1)(b+c) + c;
从相遇点到入环点的距离加上 n-1 圈的环长，恰好等于从链表头部到入环点的距离。
再用一个指针从起点出发，然后另一个指针从相遇的节点出发，当二者相遇的时候，从链表头出发的节点就是刚好到达环的入口了，此时返回这个节点就可以。

代码 t32 s72 java

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

参考资料：
https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii/solution/huan-xing-lian-biao-ii-by-leetcode-solution/

142. 环形链表 II

原文：https://www.cnblogs.com/zhengxch/p/14695813.html