[142]环形链表 II

//给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。 
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// 为了表示给定链表中的环，我们使用整数 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，po
//s 仅仅是用于标识环的情况，并不会作为参数传递到函数中。 
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// 说明：不允许修改给定的链表。 
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// 进阶： 
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// 你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？ 
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// 示例 1： 
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//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。
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// 示例 2： 
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// 
//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。
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// 示例 3： 
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// 
//输入：head = [1], pos = -1
//输出：返回 null
//解释：链表中没有环。
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// 提示： 
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// 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 
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// Related Topics 链表 双指针 
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/*
* 142 环形链表 II
* 2021-03-04 13:46:32
* @author oxygenbytes
*/ 
#include "leetcode.h" 
//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
/*

f=2s （快指针每次2步，路程刚好2倍）

f = s + nb (相遇时，刚好多走了n圈）

推出：s = nb

从head结点走到入环点需要走 ： a + nb， 而slow已经走了nb，那么slow再走a步就是入环点了。

如何知道slow刚好走了a步？ 从head开始，和slow指针一起走，相遇时刚好就是a步

走a+nb步一定是在环入口

第一次相遇时慢指针已经走了nb步
*/

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {

        ListNode *slow = head, *fast = head;
        while (fast && fast->next) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if (slow == fast) break;
        }
        if(!fast || !fast->next) return nullptr;
        slow = head;
        while (slow != fast) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next;
        }
        return fast;
    }
};
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)