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。

题解

/**
 * 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) {
        //设环外的部分为a,环入口到相遇点（正向）为b,环长为b+c
        //fast:a+b+n(b+c) slow:a+b 2(a+b)=a+b+n(b+c) a=c+(n-1)(b+c)
        //slow按照环的方向走到入口与head走到入口的距离相等
        //slow一定在第一圈内与fast相遇 
        //如果slow刚进入环，slow与fast相差N步，则一共执行fast两步slow一步的循环N次
        //也就是slow走了N步，而N小于环长
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if (slow == fast) {
                while (head != slow) {
                    slow = slow.next;
                    head = head.next;
                }
                return slow;
            }
        }
        return null;
    }
}