题目链接142. 环形链表 II
题目

给定一个链表的头节点 head ,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。

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,评测系统内部使用整数 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。
不允许修改 链表。
示例 1:
在这里插入图片描述

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:
在这里插入图片描述

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:
在这里插入图片描述

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

思路和算法
这题解题的点有两个:
(1)判断是否有环;
(2)如果有环,如何找到入环的节点。
方案有两个,具体思路写在下方。
代码(c++)

方案一:快慢指针
我们使用两个指针, f a s t fast fast s l o w slow slow。它们起始都位于链表的头部。随后, s l o w slow slow 指针每次向后移动一个位置,而 f a s t fast fast 指针向后移动两个位置。如果链表中存在环,则 f a s t fast fast 指针最终将再次与 s l o w slow slow 指针在环中相遇。
当发现 s l o w slow slow f a s t fast fast 相遇时,我们再额外使用一个指针 c u r cur cur。起始,它指向链表头部;随后,它和 s l o w slow slow 每次向后移动一个位置。最终,它们会在入环点相遇

 //双指针
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* fast = head;  //定义快慢指针,快指针总是比慢指针多走两步
        ListNode* slow = head;
        while(fast && fast->next) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if(fast == slow) {  //如果快慢指针相遇,则表示链表有环
                ListNode* cur = head;
                while(cur != slow) {
                    cur = cur->next;
                    slow = slow->next;
                }
                return cur;
            }
        }
        return nullptr;
    }
};

方案二:哈希表
一个非常直观的思路是: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。

//哈希表
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        unordered_set<ListNode*> hash;  //存放链表节点地址
        while(head) {
            if(hash.count(head)) {   //在哈希表中找到相同地址的节点
                return head;
            } 
            hash.insert(head);
            head = head->next;
        }
        return nullptr;
    }
};
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