题目描述：

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

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 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。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改 链表。

初始代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {

    }
}

示例1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：返回索引为 1 的链表节点
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：返回索引为 0 的链表节点
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：返回 null
解释：链表中没有环。

参考答案：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
//解法一：使用Java 集合Api
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        Set<ListNode> set = new HashSet<>();
        while(head != null){
            //当set集合无法添加当前节点那么证明之前已经被添加过了 直接返回即可
            if(!set.add(head)){
                return head;
            }else{
                set.add(head);
            }
            head = head.next;
        }
        return null;
    }
}
//时间复杂度：O(N) N为链表节点个数 此刻为最坏情况即遍历了链表所有节点
//空间复杂度：O(N) N为链表节点个数 此刻为最坏情况即添加了链表所有节点

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
//官方解法：快慢指针思路
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if (head == null) return null;
        //定义快慢指针
        ListNode slow = head, fast = head;
        //当快指针不为空时慢指针一定不为空
        while (fast != null) {
            slow = slow.next;//慢指针每次位移 + 1
            if (fast.next != null) {
                fast = fast.next.next;//快指针每次位移 + 2
            } else {
                return null;
            }
            //当快慢指针相遇时即证明链表有环
            //此时重新定义一个指针与慢指针一同前进（其实就是环口）
            //下一次两个指针相遇之时即环中所有节点都遍历完了 返回的就是环口元素
            if (fast == slow) {
                ListNode ptr = head;
                while (ptr != slow) {
                    ptr = ptr.next;
                    slow = slow.next;
                }
                return ptr;
            }
        }
        return null;
    }
}
//时间复杂度：O(N) N为链表节点个数。在最初判断快慢指针是否相遇时，slow 指针走过的距离不会超过链表的总长度；随后寻找入环点时，走过的距离也不会超过链表的总长度。因此，总的执行时间为O(N)+O(N)=O(N)。
//空间复杂度：O(1) 定义的三个指针