面试热点题：环形链表及环形链表寻找环入口结点问题

环形链表

问题：
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 。
来源：力扣（LeetCode）环形链表

思路一：暴力解法
我们从头遍历链表，每遍历一个节点，就再从头检查该节点是否已经出现过，如果直到遍历完也没出现则为false，反之为true。这是我们首先可以想到的暴力解法！时间复杂度O(N^2)空间复杂度O(1)。

思路二：快慢指针
我们创建两个指针slow与fast,让他们同时指向头节点，slow每次走一步，fast每次走两步。如果循环最后的结果是 slow=fast 那么链表是环，如果 fast=nullptr 那么链表不是环。

道理跟两个人一起跑步是一样的，跑道是环状的，且一直跑，那么快的那个人一定会在同一起跑线开始跑后再一次追上慢的人。
代码：

class Solution {
    
    
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
    
    
        ListNode* slow=head;
        ListNode* fast=head;
        while(slow && fast && fast->next)
        {
    
    
            slow=slow->next;
            fast=fast->next->next;
            if(slow==fast)
            {
    
    
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
};

易错点：

链表中环的入口节点

问题：
给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 从链表的头节点开始沿着 next 指针进入环的第一个节点为环的入口节点。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。注意，pos 仅仅是用于标识环的情况，并不会作为参数传递到函数中。
说明：不允许修改给定的链表。
来源：力扣（LeetCode）链表中环的入口节点

思路：
先证明链表有环，然后再找入口节点。假如有环，那么我们一定是slow走的距离是fast走的距离的二分之一，且看下图分析

代码：

class Solution {
    
    
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
    
    
        ListNode* slow=head;
        ListNode* fast=head;
        while(slow && fast && fast->next)
        {
    
    
            slow=slow->next;
            fast=fast->next->next;
            if(slow==fast)
            {
    
    
                break;
            }
        }
        if(fast==nullptr || fast->next==nullptr)
        {
    
    
            return nullptr;
        }
        slow=head;
        while(slow!=fast)
        {
    
    
            slow=slow->next;
            fast=fast->next;
        }
        return fast;
    }
};