1.限制与要求
- 不允许修改链表结构。
- 时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。
2.思考
2.1判断是否有环
如果链表有环，那么在遍历链表时则会陷入死循环，利用这个特征，我们可以设计这样的算法。
- 使用一个slow指针，一个fast指针。
- slow指针一次往后遍历以1个节点，fast指针一次往后遍历2个节点，一直做这样的操作。
- 如果fast指针在遍历过程中，遍历到了NULL节点说明链表没有环。
- 否则当slow指针和falst指针相同，则说明环有节点。
2.2环的入口节点
我们假定链表头到环入口的距离是len，环入口到slow和fast交汇点的距离为x，环的长度为R。slow和fast第一次交汇时，设slow走的长度为：d = len + x，而fast走的长度为：2d = len + nR + x，(n >= 1)，从而我们可以得知：2len + 2x = len + nR + x，即len = nR - x，(n >= 1)，于是我们可以得到这样的算法。
- 使用一个cur指针指向链表头节点，一个inter指针指向第一次的交汇点。
- cur指针和inter指针一起往后遍历。
- cur指针和inter指针相等时，cur和inter指针指向的就是环的入口节点。
inter指针在遍历过程中可能多次(n >= 1)经过环入口节点，但当cur指针第一次达到入口节点时，inter指针此时必然也指向入口节点。
3.代码实现
/**
* 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) {
if (NULL == head) return NULL;
ListNode * fast = head;
ListNode * slow = head;
while (1)
{
fast = fast->next ? fast->next : NULL;
if (NULL == fast) break;
fast = fast->next ? fast->next : NULL;
if (NULL == fast) break;
slow = slow->next;
if (slow == fast) break;
}
if (NULL == fast) return NULL;
ListNode * cur = head;
ListNode * inter = slow;
while (cur != inter)
{
cur = cur->next;
inter = inter->next;
}
return cur;
}
};
