142.环形链表II
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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。
来源：力扣（LeetCode）
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思路
哈希表
此题确实是有点难度，我一开始想了很久，最终使用了类似哈希的写法，这是最简单也最直观的写法，只需判断当前结点个数是否大于0即可，如果是说明当前结点为环入口。
代码如下：
ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
unordered_set<ListNode *> visited;
while (head != nullptr) {
if (visited.count(head)) {
return head;
}
visited.insert(head);
head = head->next;
}
return nullptr;
}
双指针
这种解法大概流程如下：
- 首先设置两个指针，fast和slow，fast每次走的步数是slow的两倍，那么他们将注定相遇——第一次相遇
- 在两个指针第一次相遇的点，再设置两个指针index1、index2，index1从当前相遇位置移动，index2从头节点移动，他们相遇的位置即环入口——第二次相遇
相信你也跟我一样有许多疑问，其实就是一个追赶问题，小明以两倍的速度追赶小红，那么肯定会追上，而且最终一步必定是小红在小明前一步。
而真正的难点在下面：为何第二次相遇即环入口？
如图
由图可知，头结点到环入口为x，环入口到第一次相遇为y，剩下的路程为z。
slow指针走的路程为：x+y
fast指针走的路程为：x+y+n（y+z）
而fast为slow的两倍因此有：2( x+y ) = x+y+n( y+z )
化简后可以得到：x = n（y+z）-y
当n = 1时，即指针走的圈数=1，那么有x = z，也即头节点到环入口的距离等于环长度的1/2。
当n！=1时，其实就相对于多走了几圈而已，实际还是一样的。
代码如下：
ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
ListNode* fast = head;
ListNode* slow = head;
while(fast!=NULL && fast->next!=NULL)
{
fast = fast->next->next; // 两倍步数
slow = slow->next;
if(fast == slow) // 第一次相遇
{
ListNode* index1 = fast;
ListNode* index2 = head;
while(index1 != index2)
{
index1 = index1->next;
index2 = index2->next;
}
return index2;
}
}
return NULL;
}
return index2;
}
}
return NULL;
}
