Leetcode 141. Linked List Cycle && 142. Linked List Cycle II

题目：141  

Given a linked list, determine if it has a cycle in it.

Follow up:
Can you solve it without using extra space?

题目分析：

判断一个链表是否存在环，并且时间复杂度为O(1)，考虑用两个指针，p和q，p指针一次走一步，q指针一次走两步，若存在环，那么p指针进入环后，可以看作是q指针追逐p，若存在环，则一定会相遇。

代码如下：

class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        ListNode *p=head;
        if(p==NULL) return false;
        ListNode *q=head;
        while(true){
            p=p->next;
            if(p==NULL)
                return false;
            q=q->next;
            if(q==NULL)
                return false;
            q=q->next;
            if(q==NULL)
                return false;
            if(p==q)
                return true;
        }      
    }
}

 题目：142 

Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null.

Note: Do not modify the linked list.

Follow up:
Can you solve it without using extra space?

题目分析：

找到链表中环的起点。依然使用双指针的方式，分析下相遇时两指针走过的长度：

p指针：A+B

q指针：A+B+C+B

且q的速度是p的二倍，则得到2(A+B)=A+B+C+B，得到A=C。

也就是说两指针相遇后，一个从起点head出发，一个从相遇点出发，每次走一步，走过C长度后都到达进入点。

代码如下：

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode *p=head;
        if(p==NULL) return NULL;
        ListNode *q=head;
        while(true){
            p=p->next;
            if(p==NULL)
                return NULL;
            q=q->next;
            if(q==NULL)
                return NULL;
            q=q->next;
            if(q==NULL)
                return NULL;
            if(p==q)
               break;
        }
        p=head;
        while(p!=q){
            p=p->next;
            q=q->next;
        }
        return p;         
    }
}