142. Linked List Cycle II

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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?

来源： https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle-ii/

分析

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1.判断单链表是否有环

　　使用两个slow, fast指针从头开始扫描链表。指针slow 每次走1步，指针fast每次走2步。如果存在环，则指针slow、fast会相遇；如果不存在环，指针fast遇到NULL退出。

　　就是所谓的追击相遇问题： 相遇时，slow 并没有走完一圈，fast领先slow一圈，第一次相遇在Pos处

　　　　

2.求有环单链表的环长

 　　在环上相遇后，记录第一次相遇点为Pos，之后指针slow继续每次走1步，fast每次走2步。在下次相遇的时候fast比slow正好又多走了一圈，也就是多走的距离等于环长。

　　设从第一次相遇到第二次相遇，设slow走了len步，则fast走了2*len步，相遇时多走了一圈： 

　　　　环长=2*len-len。 

3.求有环单链表的环连接点位置

　　第一次碰撞点Pos到连接点Join的距离 = 头指针到连接点Join的距离，因此，分别从第一次碰撞点Pos、头指针head开始走，相遇的那个点就是连接点。

 　　　　

　　在环上相遇后，记录第一次相遇点为Pos，连接点为Join，假设头结点到连接点的长度为LenA，连接点到第一次相遇点的长度为x，环长为R。

　　　　第一次相遇时，slow走的长度 S = LenA + x;

　　　　第一次相遇时，fast走的长度 2S = LenA + n*R + x;

　　　　所以可以知道，LenA + x =  n*R;　　LenA = n*R -x;  亦可以看成 LenA = m*R + y

4.求有环单链表的链表长

 　　上述2中求出了环的长度；3中求出了连接点的位置，就可以求出头结点到连接点的长度。两者相加就是链表的长度。

来源： http://www.cnblogs.com/xudong-bupt/p/3667729.html

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/**  * Definition for singly-linked list.  * struct ListNode {  *     int val;  *     ListNode *next;  *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}  * };  */ class Solution { public:     ListNode *detectCycle(ListNode *head) {         if(head == NULL || head->next == NULL) return NULL;         ListNode* slow = head, * fast = head;         while(fast != NULL && fast->next != NULL){             slow = slow->next;             fast = fast->next->next;             if(slow == fast)                 break;         }         if(slow != fast)              return NULL;                   while(head != slow){             head = head->next;             slow = slow->next;         }         return slow;     } };

null