Leetcode 142.环形链表

题目要求

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：

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
 

进阶：你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？

 设置两个指针，一快一慢，慢指针移动一步，快指针移动两步，如果快指针走到了NULL结点，则表示该链表一定没有环，当链表有环的时候，根据两者走的步数的最小公倍数可以得出，快慢指针必定会在某个时刻相遇(后面的这个相遇的时候再找到进入环的结点其实不是我自己想的，我直接看的解析，然后解析一开始没看懂，后面自己推了一下，才知道为什么可以这样做)。当两者相遇的时候，则表示他们之间必定有环，设整个链表长度为a(既是结点数也是链条数)环的长度为b(环的长度也包括走到最后结点重新指向进入环结点那条线),不在环的长度为c，当两者相遇的时候，因为q的步长数q的两倍，所以此时q走的步数qstep = 2*pstep，且此时q一定走过了至少一个环，假设此时是走过一个环的情况，那么就有，qstep = b + pstep。则有pstep = b，即b走过了环的长度，然后目的是需要找到进入环的结点，也就是初始结点到c的位置，又因为a = b + c，所以当p结点继续走c步的时候，就刚好到了进入环的位置，此时需要记录一下怎么找到c的位置，也就是将q结点重置为头结点，然后和p以相同的速度一起走，就可以同时走到进入环的结点

/**
 * 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(!head || !head->next)    return NULL;
        ListNode* p = head;
        ListNode* q = head;
        //需要注意且运算符遇到一个假的就不执行后面的程序，所以需要先判断q的后一个，再判断p后一个的后一个
        //为什么有些只需要判断q的next就行了
        //其实只需要判断快指针就行了，因为判断快指针一定比满指针走的前面
        //while(q && q->netx)
        while(p->next && q->next && q->next->next)
        {
            p = p->next;
            q = q->next->next;
            if(p == q)
            {
                //将当前q指针设为头指针，然后q和p指针以相同的步长前进
                //这时他们必定会相遇，且相遇的点就是环的起点
                q = head;
                while(p != q)
                {
                    p = p->next;
                    q = q->next;
                }
                return p;
            }
        }
        return NULL;
    }
};

以上代码思路仅限个人观点，如果有更好的思路和想法，欢迎积极指正以及交流，谢谢大家