链表中环的入口结点

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题目描述

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，输出null。

解题思路

使用双指针，一个指针fast每次移动两个结点，一个指针slow每次移动一个结点。因为存在环，所以两个指针必定相遇在环中的某个结点上。此时fast移动的结点数位x+2y+z,slow为x+y，由于fast速度比slow快一倍，因此x+2y+z=2(x+y)，

得到x=z;

在相遇点，slow要到环的入口点还需要移动z个结点，如果让fast重新从头开始移动，并且速度变为每次移动一个结点，那么它到环入口点还需要移动x个结点。在上面已经推导出x=z，因此fast和slow将在环入口点相遇。

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

思路二：

利用STL中的set，set有一个特性就是不能插入相同元素，这样只需遍历原List一次就可以判断出有没有环，还有环的入口地址。s.insert(node).second这里在插入的同时也判断了插入是否成功，如果不成功表明set中已经有该元素了，该元素就是环的入口元素

class Solution {
public:
    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    {
       set<ListNode*> s;
       ListNode* node = pHead;
       while(node!=NULL){
            if(s.insert(node).second)
                node=node->next;
            else
                return node;
        }
        return node;
    }
};