链表中环的入口节点

题目描述

一个链表中包含环，请找出该链表的环的入口结点。

分析：

如果存在环，找到环的起始结点

当fast指针等于slow指针时，slow指针肯定还没有遍历完整个链表，而此时fast指针已经在环内循环了n圈(n>=1)，假定从链表头指针开始slow走了s步，则fast走了2s步，fast所走的步数还等于s加上fast指针比slow指针在环内多走的n圈。设环长为r，则：

2s = s + nr;

=>s = nr;

设整个链表长度为L，环的入口结点到相遇结点的距离为x, 起点到环的入口结点的距离为a.

a + x = nr;

=> a + x = (n-1)r + L - a;

=> a = (n-1)r + (L - a - x);

=> 由链表的头结点到环入口结点的距离等于n-1圈环的长度+相遇点到环入口结点的距离，于是，当我们在链表头部和相遇处分别设一指针，每次各走一步，则两指针必定相遇，且相遇的第一个结点即为环的入口结点

/*struct ListNode {    int val;    struct ListNode *next;    ListNode(int x) :        val(x), next(NULL) {    }};*/class Solution {public:    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)    {      if(pHead==NULL||pHead->next==NULL)          return NULL;      ListNode* pfast=pHead;      ListNode* pslow=pHead;      while(pfast&&pfast->next)          {          pfast=pfast->next->next;          pslow=pslow->next;          if(pfast==pslow) break;      }       pfast=pHead;       while(pfast!=pslow)           {           pfast=pfast->next;           pslow=pslow->next;       }        return pfast;    }};//第二种方法：使用set库函数（哈希表）存储，将当前节点与set中存储的结点比较，找出第一个重复的结点，即为入口/*class Solution {public:    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)    {       if(pHead==NULL || pHead->next==NULL)            return NULL;        set<ListNode*> listSet;        while(pHead!=NULL){            if(listSet.find(pHead)==listSet.end()){                listSet.insert(pHead);                pHead=pHead->next;            }            else                return pHead;        }        return NULL;   }};*/

还有一种方法破坏链表结构，但是也能通过测试算例

/*时间复杂度为O（n），两个指针，一个在前面，另一个紧邻着这个指针，在后面。两个指针同时向前移动，每移动一次，前面的指针的next指向NULL。也就是说：访问过的节点都断开，最后到达的那个节点一定是尾节点的下一个，也就是循环的第一个。这时候已经是第二次访问循环的第一节点了，第一次访问的时候我们已经让它指向了NULL，所以到这结束。*/class Solution {public:    ListNode* EntryNodeOfLoop(ListNode* pHead)    {        if (!pHead->next)            return NULL;        ListNode* previous = pHead;        ListNode* front = pHead ->next;        while (front)        {            previous->next = NULL;            previous = front;            front = front->next;        }        return previous;    }};