第142题：环形链表II

一． 问题描述

给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。

为了表示给定链表中的环，我们使用整数 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。

说明：不允许修改给定的链表。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1

输出：tail connects to node index 1

解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

 

示例 2：

输入：head = [1,2], pos = 0

输出：tail connects to node index 0

解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

 

示例 3：

输入：head = [1], pos = -1

输出：no cycle

解释：链表中没有环。

 

进阶：

你是否可以不用额外空间解决此题？

二． 解题思路

解题思路：本题有两种解题思路分别是set表进行查询和双指针进行解题。

解题思路1：采用set表进行解题。

步骤一：依次访问链表，并将其存储在set表中，如果发现set表中包含所访问的链表说明该节点就是循环节点的头节点，如果访问到null都没有包含则返回null。

解题思路2：采用双指针进行求解。

步骤一：通过快慢指针，fast走两步，low走一步，如果存在循环链表的话，必定快指针在循环内与慢指针相遇。则通过数学公式我们可推到当相遇后从头节点tempfirst开始走和慢指针必定在环的第一个节点相遇（推导过程Leetcode上有）

步骤二：当tempfirst==first的时候输出first就是所需要的节点，当访问到null都没有时说明没有环，输出null

三． 执行结果

执行用时 :0 ms, 在所有 java 提交中击败了100.00%的用户

内存消耗 :37.6 MB, 在所有 java 提交中击败了56.49%的用户

四． Java代码

 public ListNode detectCycle(ListNode head) {
       if(head==null||head.next==null) {
           return  null;
       }
       ListNode first=head;
       ListNode second=head;
       do{
           first=first.next;
           if(second.next!=null) {
           second=second.next.next;
           }else {
               return null;
           }
       }while(!(first==second)&&!(second==null)) ;
       if(first==second) {
           ListNode tempFirst=head;
           while(!(first==tempFirst)) {
               first=first.next;
               tempFirst=tempFirst.next;
           }
           return tempFirst;
       }else {
           return null;
       }
    }

第二种思路代码：

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