NC3 链表中环的入口结点

描述

给一个链表，若其中包含环，请找出该链表的环的入口结点，否则，返回null。

输入描述：

输入分为2段，第一段是入环前的链表部分，第二段是链表环的部分，后台将这2个会组装成一个有环或者无环单链表

返回值描述：

返回链表的环的入口结点即可。而我们后台程序会打印这个节点

示例1

输入：

{1,2},{3,4,5}

复制返回值：

3

复制说明：

返回环形链表入口节点，我们后台会打印该环形链表入口节点，即3    

示例2

输入：

{1},{}

复制返回值：

"null"

复制说明：

没有环，返回null，后台打印"null" 

示例3

输入：

{},{2}

复制返回值：

2

复制说明：

只有环形链表节点2，返回节点2，后台打印2 

实现很简单，不好想

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) :
        val(x), next(NULL) {
    }
};
*/
class Solution {
public:
    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead) {
        ListNode *slow = pHead, *fast = pHead;
        while (fast && fast->next) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if (slow == fast) {
                fast = pHead;
                while (slow != fast) {
                    slow = slow->next;
                    fast = fast->next;
                }
                return fast;
            }
        }
        return NULL;
    }
};

若不用辅助结构set，该怎么做呢？这里画了一张图

1. 初始化：快指针fast指向头结点， 慢指针slow指向头结点
2. 让fast一次走两步， slow一次走一步，第一次相遇在C处，停止
3. 然后让fast指向头结点，slow原地不动，让后fast，slow每次走一步，当再次相遇，就是入口结点。
   如上解释：

   

   
   如果慢指针slow第一次走到了B点处，距离C点处还有距离Y，那么fast指针应该停留在D点处，且BD距离为Y（图中所示是假设快指针走了一圈就相遇，为了便于分析），
   也就是DB+BC=2Y，（因为fast一次走2步，慢指针一次走1步，并且相遇在C处）
   在C点处，此时慢指针slow走的点为ABC，距离为X+Y，而快指针fast走的点为ABCDBC，距离为2X+2Y，
   又因为：AB=X，BC=Y，快指针走了2次BC，所以CDB距离为X，而AB距离也为X。