142.环形链表

142.环形链表

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。

不允许修改 链表。

方法一：哈希表

遍历链表中的每个节点，将每个节点加入Hash表，若该节点之前加入过，则该链表有环，返回该节点

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        Set<ListNode> set = new HashSet<ListNode>();
        ListNode node = head;
        while(node!=null){
            if(!set.add(node)){
                return node;
            }
            set.add(node);
            node = node.next;
        }
        return node;
    }
}

方法二：双指针法

思路：

• 判断是否有环
• 找到环的入口

使用两个指针，fast 与 slow。它们起始都位于链表的头部。随后，slow 指针每次向后移动一个位置，fast 指针向后移动两个位置。如果链表中存在环，则 fast 指针最终将再次与slow 指针在环中相遇。

如下图所示，设链表中环外部分的长度为 a。slow 指针进入环后，又走了 b 的距离与fast 相遇。此时，fast 指针已经走完了环的 n 圈，因此它走过的总距离为 a+n(b+c)+b ，任意时刻，fast 指针走过的距离都为slow* 指针的 2倍，即：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GX1utQJd-1650939551455)(C:\Users\dell\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220426101751731.png)]

a+n(b+c)+b =2(a+b) 移项 (n-1)(b+c) + c = b

即slow指针从相遇点到入环点的距离加上 n-1 圈的环长，等于从链表头部到入环点的距离。

因此，当slow 与fast 相遇时，我们再额外使用一个指针 ptr起始指向链表头部；随后，它和slow 每次向后移动一个位置。最终，它们会在入环点相遇。

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if(head == null){
            return null;
        }
        ListNode slow = head,fast = head;
        while(fast != null){
            slow = slow.next;
            if(fast.next != null){
                fast = fast.next.next;
            }else{
                return null;
            }
            if(fast == slow){      //若相遇，则在声明一个指针
                ListNode ptr = head;
                while(ptr != slow){
                    ptr = ptr.next;
                    slow = slow.next;
                }
                return ptr;
            }
        }
        return null;
    }
}