LeetCode-142 Linked List Cycle II

题目描述： 给定一个链表，如果存在环，返回正向遍历环开始的节点，否则返回NULL

算法思想：

定义两个指针快指针(fast)，每次向前推进2个节点；慢指针(slow)，每次向前推进1个节点。约定，如果链表中存在环，当且仅当快指针首次与慢指针重合时，算法停止。也就是说，算法停止时，快指针的推进距离(DF)与慢指针的推进距离(DS)之差为一个环的长度(C), 也就是$DF - DS = C$。定义环开始节点为S, 当算法停止时，有 $DS = S + K$ ,同时， $DF = 2 * (S + K)$, 因为快指针的推进速度是慢指针推进速度的两倍。我们推出结果为： $S = C - K$，其中K表示快慢指针相遇时，指针距离环开始节点S的距离。这也就说明了，如果再推进$S = C - K$，慢指针将会到达S,而与此同时，如果将链表头结点指针同时推进$S = C - K$,与慢指针相遇时，此时的节点也就是环开始的节点S。

算法实现：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if(null == head) return null;
        ListNode fast = head, slow = head;
        while(fast != null && fast.next != null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if(fast == slow){
                while(head != slow){
                    head = head.next;
                    slow = slow.next;
                }
                return slow;
            }
        }
        return null;
    }
}