剑指offer----链表中环的入口节点----java实现

http://blog.csdn.net/snow_7/article/details/52181049

一个链表中包含环，请找出该链表的环的入口结点。

此问题包含两个步骤：

（1）判断链表中是否有环

（2）找出环

一、

1）选择快慢指针，让快指针每次走两步，慢指针每次走一步，若是单链表中有环的话，那么两个指针会相遇，即指向的相同的节点的值相等来判断。

2）当相遇的时候，慢指针在环中走了k步，设环之外的部分长为x,环的长度为n,则快指针一共走了 x+m*n步，（m为快指针在环中走的圈数），慢指针一共走了x+k步，因为快指针的速度是慢指针的两倍。那么可以得到2(x+k)=x+m*n+k;得到x为m*n-k ,慢指针在圈中还剩下的步数n-k;

二、

让快指针从头开始，两个指针每次都走一步，当快指针走了想x(m*n-k)步的时候，到达环的入口，慢指针在圈中走m-1圈加k步的时候，也到达环入口那个节点，两个指针再次相遇，此刻的节点就是环的入口的节点。

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1. /* 
2.  public class ListNode { 
3.     int val; 
4.     ListNode next = null; 
5.  
6.     ListNode(int val) { 
7.         this.val = val; 
8.     } 
9. } 
10. */  
11. public class Solution   
12. {  
13.   
14.     public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)  
15.     {  
16.         if(pHead == null || pHead.next == null)  
17.            return null;  
18.        ListNode fast = pHead;//快指针每次走两步  
19.        ListNode slow = pHead;//每次走一步  
20.        while(fast!=null && fast.next !=null)//因为fast每次要走两步，所有需要判断fast的下一个是否为空  
21.        {  
22.            slow = slow.next;  
23.            fast = fast.next.next;  
24.            //判断是否相遇 相遇后让快指针从头开始走，每次都是走一步，第二次相遇的节点就是环的入口  
25.            if(fast.val == slow.val)  
26.            {  
27.               fast = pHead;  
28.               while(fast.val != slow.val)  
29.               {  
30.                   fast = fast.next;  
31.                   slow = slow.next;  
32.               }  
33.            }  
34.            if(fast.val == slow.val)  
35.            {  
36.                return slow;  
37.            }  
38.        }  
39.        return null;//要是没有相遇，此链表没有环返回空  
40.     }  
41. }  

这类问题还可以延伸出来求

（1）环的长度、（2）整个链表的长度、（3）两个无环链表第一次相交的公共节点

（1）环的长度，当快慢指针第一次相遇的时候，把该节点保存下来，让慢指针接着走，当再次到达刚才相遇的节点时所走过的步数就是环的长度。

（2）利用第二步求出环以外的长度再加上环的长度，就是整个链表的长度

（3）先分别求出两个链表的长度，让长的链表先走两个链表长度差的步数，再让两个链表一起走，当走到节点值相同的那个节点时，就是相交的第一个公共节点。

/** * 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) {        if (head == null || head.next == null) {            return null;        }        ListNode slow = head;        ListNode fast = head;        while (fast != null && fast.next != null) {            slow = slow.next;            fast = fast.next.next;            if (slow == fast) {                fast = head;                while (slow != fast) {                    slow = slow.next;                    fast = fast.next;                }                if (slow == fast) {                    return slow;                }            }        }        return null;    }}