原题

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。

说明： 不允许修改给定的链表。

示例1:

输入: head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出: tail connects to node index 1
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: tail connects to node index 0
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: no cycle
解释: 链表中没有环。

进阶：

你是否可以不用额外空间解决此题？

解法

思想

HashSet
依次将获取到的链表元素插入一个HashSet中，返回第一个重复的节点。
双指针
理论上慢指针和快指针在环中相遇的位置是有规律可循的：
设第一个节点入环的距离为x，环的长度为y，则快指针每次走两步，慢指针每次走一步，第一次相遇经过的次数为t,则有：
(t-x)%y = (2t-x)%y
它等价于：(2t-x)-(t-x) = ny(n为自然数，代表第几次相遇)
也就可以得出t = ny
再通过第一次相遇的环上坐标为(t-x)%y，将t = y代入，得第一次相遇的环上坐标为y-x。
此时，相遇点和出发点距入环点的距离都是x。于是让快指针回到出发点，两指针都以速度为1继续行走，直到相遇就是入环点。

代码

HashSet：

/**
 * 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) {
        if(head == null) return null;
        Set<ListNode> set = new HashSet<>();
        ListNode cur = head;
        while(cur.next!=null){
            if(set.contains(cur)) return cur;
            set.add(cur);
            cur = cur.next;
        }
        return null;
    }
}

双指针：

/**
 * 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){
        ListNode fast = head, slow = head;
        boolean flag = false;
        while (fast != null && fast.next != null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if (fast == slow){
                flag = true;
                break;
            }
        }
        if (!flag) return null;
        fast = head;
        while (fast != slow){
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        return fast;
    }
}

原创文章，作者：彭晨涛，如若转载，请注明出处：https://www.codetool.top/article/leetcode142-%e7%8e%af%e5%bd%a2%e9%93%be%e8%a1%a8ii/