链表的入环节点

【问题】给一个链表，若其中包含环，请找出该链表的环的入口结点，否则，输出null。

【思路】第一种思路最好想，也最容易入手，使用一个hash_set，保存访问过的节点地址，再遍历的同时进行搜索，如果搜到了，直接退出循环，返回这个节点即为入环节点，如果没有环，则遍历到nullptr退出，返回nullptr即可！

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) :
        val(x), next(NULL) {
    }
};
*/
class Solution {
public:
    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    {
        if(pHead == nullptr || pHead->next == nullptr || pHead->next->next == nullptr){
            return nullptr;     // 三个节点以下不可能成环
        }
        unordered_set<ListNode*> set;
        ListNode* cur = pHead;
        while(cur != nullptr){
            if(set.find(cur) == set.end()){
                set.insert(cur);
            }else{
                break;
            }
            cur = cur->next;
        }
        return cur;
    }
};

另外一个思路是快慢指针，可以做到空间复杂度为O(1)，其具体的数学论证过程就不细讲了，我也没有推导过，具体做法是：设置快慢指针，快指针指向慢指针的next，然后快指针一次走两步，慢指针一次走一步，如果有环结构，那么两个指针会一定重合，此时将一个指针指向头部，两个指针同时走，一次走一步，最终会在环的入口处再次相遇！返回当前节点即可

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) :
        val(x), next(NULL) {
    }
};
*/
class Solution {
public:
    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    {
        if(pHead == nullptr || pHead->next == nullptr || pHead->next->next == nullptr){
            return nullptr;     // 三个节点以下不可能成环
        }
        ListNode* n1 = pHead->next;
        ListNode* n2 = pHead->next->next;
        while(n1 != n2){
            if(n2->next == nullptr || n2->next->next == nullptr){
                return nullptr;
            }
            n2 = n2->next->next;
            n1 = n1->next;
        }
        n2 = pHead;
        while(n1 != n2){
            n1 = n1->next;
            n2 = n2->next;
        }
        return n1;
    }
}