判断单向链表是否有环

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/* 问题：判断一个链表是否有环，有则返回环的入口节点，没有则返回NULL
 * 思路：一个快指针和一个慢指针可以判断是否有环。设链表头节点的位置是a,快慢指针交点为b,环入口点为c.
 * dist(a,c)表示a点到c点的距离，R为环的长度
 * 相交时慢指针走的距离为dist(a,c)+dist(c,b), 快指针走的距离为dist(a,c)+dist(c,b)+NR
 * 可推出公式 NR - dist(c,b) == dist(a,c)
 * 于是，在a点放一个指针pa，b点放一个指针pb，每次走一个节点，则第一个交点必为c点.
 */




struct Node {
    Node() : next(NULL) {}
    Node *GetNextNode() {
        return next;
    }
    Node *GetNextNextNode() {
        return next == NULL ? NULL : next->next;
    }
    Node *next;
};


Node *CheckLinkCircle(Node *head)
{
    if (head == NULL || head->next == NULL)
        return NULL;


    auto p_slow = head; // 慢指针，每次走一个节点
    auto p_fast = head; // 快指针，每次走两个节点


    // 判断是否有交点
    while (p_slow != NULL && p_fast != NULL && p_slow != p_fast) {
        p_slow = p_slow->GetNextNode();
        p_fast = p_fast->GetNextNextNode();
    }
    if (p_slow == NULL || p_fast == NULL) // 有一个到达终点，则无环
        return NULL;


    // 找环入口点c, a为起点，b为交点
    auto p_a = head;
    auto p_b = p_slow;
    while (p_a != p_b) {
        p_a = p_a->GetNextNode();
        p_b = p_b->GetNextNode();
    }


    return p_a;
}