142. 环形链表 II - 力扣（LeetCode）
一、题目
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。
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。
提示：
- 链表中节点的数目范围在范围
[0, 104]内 -105 <= Node.val <= 105pos的值为-1或者链表中的一个有效索引
二、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) {
// 过滤空链表、单节点链表和双节点链表，这三种情况一定是无环链表，直接返回null
if (head == null || head.next == null || head.next.next == null) {
return null;
}
// 设置两个快慢指针，快指针一次走两步，满指针一次走一步
// 提前将快慢指针的初始位置设置好，这一步很重要，不能将初始位置都设置成head，会导致结果错误
ListNode slow = head.next; // n1 -> slow
ListNode fast = head.next.next; // n2 -> fast
while (fast != slow) {
// 如果快指针在遍历过程中出现了结尾为空的情况，直接返回null，表示一定没有环
if (fast.next == null || fast.next.next == null) {
return null;
}
// 快指针一次走两步
fast = fast.next.next;
// 慢指针一次走一步
slow = slow.next;
}
// 执行到这里说明快慢指针重合了，此时将快指针重新回到头节点
fast = head;
// 快慢指针都用相同的步长向后遍历，当再次相遇的时候，相遇节点就是第一个入换节点
while (fast != slow) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}
// 返回入环节点
return fast;
}
}三、解题思路
用快慢指针解决这个问题，就是设置两个快慢指针从头开始向后遍历链表（快指针一次走两步，慢指针一次走1步），如果快指针遍历到了null，就说明该节点没有环，因为有环节点不可能有节点next指向null。如果快指针和慢指针再次相会，就说明快指针已经沿着链表转了一圈又转回来了，再次追上了慢指针，比慢指针多跑了一圈。这个时候慢指针保持在相遇位置，快指针再次回到链表头节点，两个指针再次以相同的步长向后遍历（全都一次只走一步），这样当两个节点再次相遇的时候，相遇节点就是该链表的入环节点（这个过程中，慢指针就是一直在环中转圈，快指针当走到入环节点的时候，慢指针也会转圈转到入环节点）。
