142. 环形链表 II

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一，描述

难度：中等

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 <= 105
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

进阶：你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？

二，思路：

方法一（快慢指针法）：

使用双指针，快指针一次走两步，慢指针一次走一步。
当存在环时则会相遇。
当慢指针进入环走了b时，二者相遇有：a+(b+c)n+b = 2(a+b)，就有a = (n-1)(b+c) + c。
当二者相遇时再走 (n-1)(b+c) + c 的距离就到环入口处，此时可有ptr指针从head源头出发a距离就会相遇。
当二者相等时，即为入口处。

方法二（map标记法）：

使用map标记链表中的内容是否遍历过，当第一次遍历过的时候即为入口。
从头遍历链表，一轮遍历完毕后会从环的入口再继续开始，所以此时即为入口处。

三，代码

方法一：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
// 快慢指针
func detectCycle(head *ListNode) *ListNode {
    if(head == nil){
        return nil;
    }
    fast := head;
    slow := head;
    for fast.Next!=nil && fast.Next.Next!=nil{
        fast = fast.Next.Next;
        slow = slow.Next;
        if(fast == slow){
            ptr := head
            for ptr!=slow{
                ptr = ptr.Next;
                slow = slow.Next;
            }
            return ptr;
        }
    }
    return nil;
}

方法二：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
// map标记
func detectCycle(head *ListNode) *ListNode {
    if(head == nil){
        return nil;
    }
    check := map[*ListNode]bool{};
    for head!=nil{
        if check[head]{
            return head;
        }
        check[head] = true;
        head = head.Next;
    }
    return nil;
}