环形链表 II

题意：给定一个链表，若该链表为环形链表，则返回链表入环的第一个节点，若不是，则返回NULL。

思路：假设链表为环形链表，设两个指针：快指针与慢指针。其中，快指针一次走两个节点，慢指针一次走一个节点。因为链表为环形链表，则两个指针一定会在某一刻于环形中的某一点相遇。则有如下示意图：

其中，a为链表头节点到环形入口的距离，b为环形入口到相遇点的距离，c为相遇点到环形入口的距离。

设相遇时，慢指针走了n次环形，快指针走了m次环形。

则慢指针总共走了，快指针走了。

因为快指针一次走的距离是慢指针的两倍，所以有：

化简得

所以若有两个指针同时从头节点和相遇点出发的话，两个指针会在环形入口相遇。

代码：

/**
 * 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) {
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        while(slow && fast)
        {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next;
            if(fast == NULL) return NULL;
            fast = fast->next;
            if(slow == fast)
            {
                while(slow != head) 
                {
                    slow = slow->next;
                    head = head->next;
                }
                return head;
            }
        }
        
        return NULL;
    }
};