LeetCode每日一题：142. 环形链表 II

尝试修改一下排版方案，期望能找到最合适的排版方式吧

概述

题目链接：142. 环形链表 II - 力扣（LeetCode）

题目描述：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。

解法

解法一：哈希表

首先想到的解法是建立哈希表，存储遍历过的节点，如果发现节点已经存在于哈希表中，则返回指向该节点的指针，如果遍历结束链表，则返回nullptr

/**
 * 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) {
        unordered_set<ListNode*> visited;
        while(head!=nullptr){
            if(visited.count(head)){
                return head;
            }
            visited.insert(head);
            head=head->next;
        }
        return nullptr;
    }
};

我写的第一版代码存在问题，在while的判断条件中我错误的写为了head->next!=nullptr，导致执行出错。这个的问题在于如果整个链表为空，就无法找到nullptr，出现了执行错误

解法二：快慢指针

此解法满足空间复杂度为O(1)，从官方解答中获取的思路。

建立两个指针，快指针和慢指针。其中快指针每次移动两个结点，慢指针一次移动一个结点。如果链表中不存在环，快指针会移动到nullptr；如果存在环，最后两个指针会在环内某一节点相遇。

如何根据快慢指针找到入环点呢？

从图上可知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。

也就是说，慢指针向前运动到入环点的时候，指针head距离入环点刚好是环长的整数倍，head运行到入环点时，慢指针一定刚好绕完整数圈环，二者相遇。以下是官方代码：

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        while (fast != nullptr) {
            slow = slow->next;
            if (fast->next == nullptr) {
                return nullptr;
            }
            fast = fast->next->next;
            if (fast == slow) {
                ListNode *ptr = head;
                while (ptr != slow) {
                    ptr = ptr->next;
                    slow = slow->next;
                }
                return ptr;
            }
        }
        return nullptr;
    }
};

作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle-ii/solutions/441131/huan-xing-lian-biao-ii-by-leetcode-solution/
来源：力扣（LeetCode）
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