LeetCode-Linked List Cycle II

题目：LeetCode-Linked List Cycle II

Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null.

Follow up:

Can you solve it without using extra space?

解释：

做了1就忍不住要做2，这道题要求高了一点。要返回开始循环的节点，那么你肯定得找到这个节点。怎么找？循环链表中，有且只有两个节点的指针域是相同的，并且相同的两个指针就是指向循环开始的节点的，所以可以根据这一点来寻找循环链表的开始节点。

要实现这个要求，有一个比较直接的方法，即逐个比较法。就是用两个指针，一个在循环部分不断的循环（指针 fast），一个从链表的头指针开始移动（指针slow），slow每移动一次，fast 移动一圈，依次比较他们是否相同（虽然感觉这样的时间负责度会很大，但这总比不做好吧）。实现代码如下：

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode *slow, *fast;
        ListNode  *p = NULL;
        slow = fast = head;
        while()
        {
            if(fast == NULL || fast->next == NULL )
                return NULL;
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if(slow == fast)
            {
                p = slow;  //记录当前节点，作是否循环一圈的判断
                slow = head;
                while()
                {
                    if(slow == fast) return slow;
                    fast = fast->next;
                    if(fast == p)
                    {
                        slow = slow->next; //当fast回到P处
                        //时，即循环完了一圈，此时slow移动一位.      
                    }
                }
            }
        }

    }
};
           

运行，程序通过，不过果然，运行时间72Ms，离系统记录的12Ms还差很多，这时就要改进代码了。

再仔细观察一下循环链表的特点，发现在一个循环链表中，快慢指针相遇的点总是固定的某点，如图中的3处，因为快指针一定要比慢指针快了一圈，它们才有可能相遇。再假设它们是完全循环链表，那么它们相遇点肯定是第一个节点，那么非完全循环链表为什么不是相遇在开始的节点处呢？因为它事先跑了一段无关的路了呀（图中的1~2段），也正是因为它们跑了一段路了，所以相当于它们在3处开始移动的，也就是说明了什么？说明1~2段和2~3段的路程是相同的！！所以一个指针从链头开始，一个指针从相遇处开始，同步移动，它们必然会在循环开始处相遇，这样也就找出来题求的节点了。

代码如下：

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode *slow, *fast;
        ListNode  *p = NULL;
        slow = fast = head;
        while()
        {
            if(fast == NULL || fast->next == NULL )
                return NULL;
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if(slow == fast)
            {
                slow  = head;
                while()
                {
                    if(slow == fast) return slow;
                    slow = slow->next;
                    fast = fast->next;
                }
            }
        }

    }
};
           

运行用时12Ms。这是完全自己写的代码，还没看大神们的代码，不知是否相同。虽然思考这道题时用了不少时间，但看到自己的代码被access时，觉得还是值得的。