《剑指Offer》(23)链表中环的入口节点

#题目：如果一个链表中包含环，如何找出环的入口节点？
链表问题是面试过程中经常会考察到的问题，这个问题其实内含2个小问题：
1.如何判断一个链表中是否包含环；
2.找出带环链表中环的入口点。
当我们用1个指针遍历链表不能解决问题的时候，可以尝试用2个指针来遍历链表。可以让其中一个指针遍历的速度稍快一些（比如：让其中一个指针一次走2步，另一个指针一次走1步），也可以让其中一个指针在链表上先走若干步。
##1.判断一个链表中是否包含环
我们可以定义2个指针，将2个指针都初始化为指向链表的头结点。然后，让第一个指针遍历链表的速度稍快一些即让第一个指针一次走2步，让第二个指针一次走1步。如果快指针能够追赶上慢指针，则说明链表中包含环，此时快指针与慢指针相遇的结点一定在环的内部；如果快指针走到了链表的末尾（快指针指向null）都没有追上慢指针，则说明链表中不包含环。
##2.找到带环链表的环的入口结点
在这一步仍然需要定义2个指针，然后让第一个指针先在链表上走n步（n为环中结点的个数），再让第二个指针从头结点出发，之后两个指针在链表上以相同的速度一次走1步直到两个指针相遇，则相遇的结点就是环的入口结点。
那么我们需要计算环中的结点数n，定义一个计数器，让第一个指针从上一步得到的快指针与慢指针相遇的结点处出发，遍历链表直到回到该相遇结点，此时计数器的值就是环中的结点数。

Java代码如下：

/*
 public class ListNode 
 {
    int val;//原本的数据（数据元素信息）
    ListNode next = null;//下一个节点的位置（后继节点的地址）
    ListNode(int val)//构造函数
    {
        this.val = val;//this关键字用于区分成员变量和局部变量同名的情况
    }
}
*/
public class Solution 
{
    //判断链表中是否包含环。如果包含环的化，返回2个指针相遇的结点（该结点一定在环内）；如果不包含环，返回null。
    public ListNode findMeetingNode(ListNode pHead)
    {
        //要时刻注意避免出现空指针异常
        //如果头结点为空，则说明链表为空
        if(pHead == null)
            return null;
        ListNode pSlow = pHead.next;//慢指针从头结点出发，一次走1步
        if(pSlow == null)
            return null;
        ListNode pFast = pSlow.next;//快指针从头结点出发，一次走2步
        while(pFast != null && pSlow != null)
        {
            if(pFast == pSlow)
                return pFast;//存在环
            
            pSlow = pSlow.next;
            pFast = pFast.next;
            if(pFast != null)
                pFast = pFast.next;
        }
        return null;
    }
    //找到环的入口结点
    public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)
    {
        //要时刻注意避免出现空指针异常
        //如果头结点为空，则说明链表为空
        if(pHead == null)
            return null;
        ListNode meetingNode = findMeetingNode(pHead);//上一步中得到的相遇结点
        if(meetingNode == null)
            return null;//表示链表中不包含环
        int count = 1;//计数器，计算环中的结点数
        ListNode tmpNode = meetingNode;//从相遇结点出发
        while(tmpNode.next != meetingNode)
        {
            tmpNode = tmpNode.next;
            count++;
        }
        //让第一个指针先在链表中走count步
        ListNode pNode1 = pHead;
        for(int i = 0;i < count;i++)
        {
            pNode1 = pNode1.next;
        }
        ListNode pNode2 = pHead;
        //让两个指针以相同的速度遍历链表直到相遇
        while(pNode1 != pNode2)
        {
            pNode1 = pNode1.next;
            pNode2 = pNode2.next;
        }
        return pNode1;
    }
}