判断链表中是否存在环（快慢指针算法）
作者：互联网
环形链表题目一：
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 。
示例 1：
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。
解题思路（快慢指针算法）：
我们定义两个指针，一快一满。慢指针每次只移动一步，而快指针每次移动两步。初始时，慢指针在位置 head，而快指针在位置 head.next。这样一来，如果在移动的过程中，快指针反过来追上慢指针，就说明该链表为环形链表。否则快指针将到达链表尾部，该链表不为环形链表。
public class Solution {
public boolean hasCycle(ListNode head) {
//快慢指针法
if(head == null || head.next == null){
return false;
}
ListNode slow = head;
ListNode fast = head.next;
while(slow != fast){
if(fast == null || fast.next == null){
return false;
}
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
return true;
}
}
环形链表题目二：
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。
解题思路（快慢指针法）：
首先推断出为什么慢指针和快指针相遇时，慢指针还没有走完环的一圈：
1.当慢指针到达环的入口时，此时快指针走了n遍环，设此时慢指针和快指针的距离为x,（此时x可能等于0，x等于0表示相遇）则快指针追上慢指针需要(环的周长)c - x
2.设慢指针的速度为1m/s,则快指针的速度为2m/s ，则快指针每次可以追赶慢指针1个单位
3. 则可以推断出追上慢指针需要(c - x) / 1 = c - x 秒
4.故慢指针所走的距离为c - x，因为c - x < c ,所以满指针和快指针相遇时，满指针不可能走完一个环。
其次要去推导出a的距离公式：
设链表头到环的开始节点距离为a
快指针和慢指针相遇的位置距离环的开始节点为b
从相遇位置到环开始的节点距离为c
1.当他们相遇时：快指针所走的长度为a + n(b + c) + b,慢指针所走的长度为a + b
2.由于n（b + c）相当于在环中循环走，其相对位置并没有改变，可以认为n(b + c) = b + c
3.二者的距离关系为： a + b + c + b = 2(a + b) 由此可以得出 a = c
当快慢指针相遇时，定义指针pre指向链表头，当其和满指针相遇时，就在环的开始位置
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
if(head == null || head.next == null){
return null;
}
ListNode fast = head;
ListNode slow = head;
while(fast != null && fast.next != null){
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if(slow == fast){
ListNode pre = head;
while(pre != slow){
pre = pre.next;
slow = slow.next;
}
return pre;
}
}
return null;
}
}
标签：快慢,head,slow,fast,next,链表,指针 来源： https://www.cnblogs.com/hskq/p/16307870.html