题目
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。
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,pos 仅仅是用于标识环的情况,并不会作为参数传递到函数中。
说明:不允许修改给定的链表。
进阶:
- 你是否可以使用
O(1)空间解决此题?
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, 10^4]内 -10^5 <= Node.val <= 10^5pos的值为-1或者链表中的一个有效索引
题解
这题使用经典的快慢指针来做:
- 两个指针都是从表头开始出发
- 慢指针一次移动1步
- 快指针一次移动2步
- 如果有环,快指针一定会再次追上慢指针,因此两者必然在环内相遇

首先设入环之前的长度为 a,环的长度为 m,假定快慢指针的相遇处离入环点的距离为 b 。
假设此时慢指针已经在环内走了n圈,那么:
- 慢指针一共走过的距离为
- 快指针一共走过的距离为
可列出等式关系:
简化可得:
也就是说,在相遇处,再走 a步就能回到入环点。
那么问题就来了, a 等于多少呢?
答案是不知道,但我们也不需要知道。
我们可以再次使用双指针,一个从表头出发,另一个从b出发,走a步之后,它们俩必然在入环点相遇。
于是,最终我们就得到了入环点的位置。
class Solution:
def detectCycle(self, head: ListNode) -> ListNode:
i = head
j = head
if j == None:
return None
flag = 0
while j.next and j.next.next:
i = i.next
j = j.next.next
if i == j:
flag = 1
break
if flag == 0:
return None
i = head
while i != j:
i = i.next
j = j.next
return i
