【剑指offer】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$null$null。

思路：

1）首先利用快慢指针判断是否有环，如果无环则返回null，有环则进行下一步操作

2）如果有环，即可看作下图的示例，假设$AB$AB段即环外的长度为$L$L，$BP$BP段即从进入环到交点的长度为$x$x，整个环的长度设为$m$m；假设慢指针在环中所走的圈数为$t$t，快指针所走的圈数为$k$k，那么慢指针所走的距离即为$L+ tm + x$L+tm+x，快指针所走的距离即为$L + km + x$L+km+x，因为快指针所走的距离为慢指针所走距离的两倍，所以有
$L + km + x = 2(L + tm + x) -->L = (k - 2t)m - x = (k - 2t - 1)m + m - x$L+km+x=2(L+tm+x)−−>L=(k−2t)m−x=(k−2t−1)m+m−x
即$L$L相当于从$p$p走到$B$B然后再走$k - 2t - 1$k−2t−1圈环，那么我们可以让慢指针从$p$p开始走$L$L段距离，那么其最后会在$B$B点即环入口，那么如何确定该$L$L的大小呢？
我们可以让一个指针从$A$A走到$B$B，这段距离即为$L$L，让慢指针与该指针一同出发，相等时即为环入口

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) :
        val(x), next(NULL) {
    }
};
*/
class Solution {
public:
    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)
    {
        ListNode* pFast = pHead;
        ListNode* pSlow = pHead;
        while (pFast != nullptr && pFast->next != nullptr) {
            pFast = pFast->next->next;
            pSlow = pSlow->next;
            if (pFast == pSlow)
                break;
        }
        if (pFast == nullptr || pFast->next == nullptr)
            return nullptr;
        pFast = pHead;
        while (pFast != pSlow) {
            pFast = pFast->next;
            pSlow = pSlow->next;
        }
        return pFast;
    }
};