54 链表中环的入口结点

题目描述

给一个链表，若其中包含环，请找出该链表的环的入口结点，否则，输出null。

代码一

思想

1. 这题我们可以采用双指针解法，一快一慢指针。快指针每次跑两个element，慢指针每次跑一个。如果存在一个圈，总有一天，快指针是能追上慢指针的。
2. 如下图所示，我们先找到快慢指针相遇的点，p。我们再假设，环的入口在点q，从头节点到点q距离为A，q p两点间距离为B，p q两点间距离为C。
3. 因为快指针是慢指针的两倍速，且他们在p点相遇，则我们可以得到等式 2(A+B) = A+B+C+B.
4. 由3的等式，我们可得，C = A。
5. 这时，因为我们的slow指针已经在p，我们可以新建一个另外的指针，slow2，让他从头节点开始走，每次只走下一个，原slow指针继续保持原来的走法，和slow2同样，每次只走下一个。
6. 我们期待着slow2和原slow指针的相遇，因为我们知道A=C，所以当他们相遇的点，一定是q了。
7. 我们返回slow2或者slow任意一个节点即可，因为此刻他们指向的是同一个节点，即环的起始点，q。

public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)
    {
        if(pHead==null||pHead.next==null) {
            return null;
        }
        ListNode fast = pHead;
        ListNode slow = pHead;
        while(fast!=null&&slow!=null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if(fast==slow) {
                ListNode slow1 = pHead;
                while(slow1!=slow) {
                    slow = slow.next;
                    slow1 = slow1.next;
                }
                return slow;
            }
        }
        return null;        
    }