LeetCode 141.带环问题(判断是否带环) 142.带环问题(返回入环点)
目录：
- 1.带环问题(判断是否带环)
- (1)题目描述
- (2)思路解析
- a.问题： 怎么证明快指针和慢指针一定会在环里相遇，而不是一直错过?
- b.问题：如果slow一次走一步，fast一次走3步？fast一次走4步？fast一次走n步？能追上吗？
- (3)代码实现
- 2.带环问题(返回入环点)
- (1)题目描述
- (2)思路解析
- (3)代码实现
1.带环问题(判断是否带环)
(1)题目描述
给定一个链表，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，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 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 。
示例1
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
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], pos = -1
输出：false
解释：链表中没有环。
使用语言： C语言
(2)思路解析
此题可以用快慢指针解决，给两个指针分别指向链表的头节点，慢指针走一个节点快指针走两个节点，当快指针为空或快指针的next为空，则不带环。若快指针指向和慢指针直指向的同一位置，则证明此链表带环，且二者必在环里相遇
a.问题： 怎么证明快指针和慢指针一定会在环里相遇，而不是一直错过?
b.问题：如果slow一次走一步，fast一次走3步？fast一次走4步？fast一次走n步？能追上吗？
结论：不一定能追上
如果slow一次走一步，fast一次走3步，它们之间的差距就是
n-2
n-4
n-6
…
如果差距是0就追上了，相当于slow在原地不动，fast每次走两步，以减小两者之间的差距，那么说明如果n是偶数，就能追上，n是奇书就会错过，最特殊的情况错过之后，差距还是奇数，那么就会永远追不上
如果fast每次走4/5/…/n步是同样的道理
(3)代码实现
bool hasCycle(struct ListNode *head)
{struct ListNode * slow = head;struct ListNode * fast = head;//若fast或fast->next为空不带环while(fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;//若两个指针指向同一位置，则代换if(fast == slow)return true;}return false;
}
2.带环问题(返回入环点)
(1)题目描述
给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 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。
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], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。
使用语言: C语言
(2)思路解析
给两个指针分别指向链表的头节点，慢指针走一个节点快指针走两个节点，当快指针为空或快指针的next为空，则不带环。若快指针指向和慢指针直指向的同一位置，则证明此链表带环，且二者必在环里相遇，保存两个指针相遇的位置到给指针meet，此时meet位置距离入环节点的位置刚好等于head到入环节点的位置，此时只需让meet和head同时走，二者相遇的位置就是入环节点的位置
图解如下：
(3)代码实现
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head)
{struct ListNode * fast = head;struct ListNode * slow = head;//先判断是否带环while(fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;if(slow == fast){//相遇的节点给meetstruct ListNode * meet = slow; //带环，给两个指针一个head一个meet，两个指针同时走，直到相遇，相遇点就是入环的节点while(meet != head){head = head->next;meet = meet->next;}return head;}}return NULL;
}
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