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LeetCode/链表/5. 环形链表 II.md
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2025-10-03 14:27:56 +08:00

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# 环形链表 II
## 题目
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。
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, 104] 内
-105 <= Node.val <= 105
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引
进阶:你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?
## 思路
- 特点
- 对于 slow 而言,一定是进入环中的第一圈与快指针相遇的
- 定量
- fast: a + n(b + c) + b
- slow: a + b
- fast == 2 * slow <=> a + (n + 1)b + nc = 2a + 2b
- 所以:a = (n - 1)(b + c) + c
- 结论
- 当相遇后从起始点出发,以单位速度向前碰到慢指针的地点就是环的入点
## 代码
```java
/**
* Definition for singly-linked list.
* class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) {
* val = x;
* next = null;
* }
* }
*/
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
// Special
if (head == null || head.next == null) {
return null;
}
// Init: fast, slow, init
ListNode fast = head;
ListNode slow = head;
ListNode init = head;
// Traverse: Meet
while (true) {
if (fast.next != null) {
fast = fast.next.next;
} else {
fast = null;
}
slow = slow.next;
// Judge
if (fast == null || slow == null) {
return null;
}
if (fast == slow) {
break;
}
}
// Traverse: Find
while (true) {
if (slow == init) {
return slow;
}
slow = slow.next;
init = init.next;
}
}
}
```