环形链表之快慢指针

前言

对于环形链表，通过快慢指针，如果存在环，这这两个指针一定会相遇，这是一种经典的判断环或是应用于环问题的思想。

一、案例

1、环形链表

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。

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）。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。

如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。

注：以O(1)内存进阶。

2、环形链表II

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。

注：不允许修改 链表。

注：以O(1)内存进阶

二、题解

1、环形链表

1）可以直接遍历，把遍历的结点用Set记录下来，然后记录前查看set中是否有该节点。
2）对于O(1)内存进阶，
A）可以通过修改遍历过的节点的value为一个特殊值，然后一直遍历，如果中途碰到有value为特殊值，说明遍历过，即有环。
B）可每次遍历过之后，就修改前驱节点的next指向为相反的指向，不管是否有环，都不会在遍历中出现死循环，而是从左出即有环，从右出则无环。
C）快慢指针，可以通过快慢指针，就像在操场跑圈一样，速度快的能和速度慢能相遇。

2、环形链表II

1）从第一个的基础上，1）和2）的A）两种方式上都容易修改得来；而B）不适用；
2）对于C），可以得到最后相遇的地方，这个节点一定在环内，设为end节点。外层从头节点遍历到end节点，内层循环从end节点开始遍历，直到下一个end节点，看中途是否会碰到外层循环的中途节点。

3、源码

package com.xhu.offer.tencent;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

//环形链表
public class HasCycle {
   
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
   
        //一直next直到next == null 或者next到已经访问过的节点，分别返回true 和 false；
        Set<ListNode> mark = new HashSet<>();
        while (head != null) {
   
            if (mark.contains(head)) return true;
            mark.add(head);
            head = head.next;
        }
        return false;
    }

    //需要消耗O(1)内存来进阶
    public boolean hasCycle2(ListNode head) {
   
        //每向前走一步就改变链接方向，如果循环结束的最后一个节点是初始节点则有环。
        if (head == null || head.next == null) return false;
        ListNode point = head, pre1 = null, pre2;
        while (point.next != null