📑 题目：142. 环形链表 II

🚀 本题 LeetCode 传送门

题目大意

判断链表是否有环，不能使用额外的空间。如果有环，输出环的起点指针，如果没有环，则输出空。

解题思路

这道题是第 141 题的加强版。在判断是否有环的基础上，还需要输出环的第一个点。

分析一下判断环的原理。fast 指针一次都 2 步，slow 指针一次走 1 步。令链表 head 到环的一个点需要 x1 步，从环的第一个点到相遇点需要 x2 步，从环中相遇点回到环的第一个点需要 x3 步。那么环的总长度是 x2 + x3 步。

fast 和 slow 会相遇，说明他们走的时间是相同的，可以知道他们走的路程有以下的关系：

fast 的 t = (x1 + x2 + x3 + x2) / 2
slow 的 t = (x1 + x2) / 1
x1 + x2 + x3 + x2 = 2 * (x1 + x2)
所以 x1 = x3

所以 2 个指针相遇以后，如果 slow 继续往前走，fast 指针回到起点 head，两者都每次走一步，那么必定会在环的起点相遇，相遇以后输出这个点即是结果。

代码

package leetcode
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func detectCycle(head *ListNode) *ListNode {
 if head == nil || head.Next == nil {
  return nil
 }
 isCycle, slow := hasCycle142(head)
 if !isCycle {
  return nil
 }
 fast := head
 for fast != slow {
  fast = fast.Next
  slow = slow.Next
 }
 return fast
}
func hasCycle142(head *ListNode) (bool, *ListNode) {
 fast := head
 slow := head
 for slow != nil && fast != nil && fast.Next != nil {
  fast = fast.Next.Next
  slow = slow.Next
  if fast == slow {
   return true, slow
  }
 }
 return false, nil
}