力扣142题：环形链表2

力扣142题：环形链表2

题目描述

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。

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）。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。

如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。

输入输出样例

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。

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。

输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。

解法一：使用hash表存储，空间复杂度为O(n)

//使用hash表来建立结点之间的遍历关系
ListNode *detectCycle(ListNode *head)
{
    
    unordered_set<ListNode *>sets;

    while(head!=nullptr)
    {
    
        if(sets.count(head))
        {
    
            return head;
        }
        else{
    
            sets.insert(head);
            head=head->next;
        }
    }

    return nullptr;
}

解法二，使用快慢指针的思想空间复杂度为O(n)

//使用快慢指针的思想进行完成
//慢指针走过的结点: 环外 a ，环内位移b， 环内剩余位移c, 总移动圈数n 总移动结点 a+n(b+c)+b
//快指针走过的结点： 快指针速度是慢指针速度的两倍 ，但结点数相同 (a+b)*2=(a+n(b+c)+b) 

//a+b=n(b+c) a=(n-1)b+nc a=(n-1)(b+c) +c
//以n=1为值
// a=c
ListNode *detectCycle(ListNode *head)
{
    
    ListNode *fast=head;
    ListNode *slow=head;

    while(fast!=nullptr &&fast->next!=nullptr)
    {
    
        slow=slow->next;
        fast=fast->next->next;

        if(slow==fast)
        {
    
            ListNode *index1=fast;
            ListNode *index2=head;

            //a=c
            //n=1，只超1圈
            while(index1!=index2)
            {
    
                index1=index1->next;
                index2=index2->next;
            }
            //返回路口
            return index2;
        }
    }
    return nullptr;
}