LeetCode(Python3)——142. 环形链表 II

题目描述

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。

说明：不允许修改给定的链表。
示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：tail connects to node index 1

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：tail connects to node index 0

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：no cycle

解释：链表中没有环。

题目思路

初始化$slow$slow指针指向$head$head节点，$fast$fast指向$head->next$head−>next节点，假设$slow$slow与$fast$fast在$c$c点相遇。由于$slow$slow走过的路程为$x+y$x+y，$fast$fast走过的路程为$x+y+z+y$x+y+z+y，且$fast$fast走过的距离是slow的两倍，所以：

$2(x+y)=x+y+z+y$2(x+y)=x+y+z+y
化简得：$x=z$x=z，此时把$slow$slow指针放到$c$c处，$fast$fast指针放到$a$a处，俩指针以相同速度向前走，则相遇节点为$b$b，且$b$b为相遇节点。

代码实现

class Solution(object):
    def detectCycle(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        slow = fast = head
        while fast and fast.next:
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
            if slow == fast:
                node = head
                while node != slow:
                    node = node.next
                    slow = slow.next
                return node
        return None