链表相关题
141. Linked List Cycle
Given a linked list, determine if it has a cycle in it.
Follow up:
Can you solve it without using extra space? （Easy）
分析：
采用快慢指针，一个走两步，一个走一步，快得能追上慢的说明有环，走到nullptr还没有相遇说明没有环。
代码：
1 /**
2 * Definition for singly-linked list.
3 * struct ListNode {
4 * int val;
5 * ListNode *next;
6 * ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
7 * };
8 */
9 class Solution {
10 public:
11 bool hasCycle(ListNode *head) {
12 if (head == NULL) {
13 return 0;
14 }
15 ListNode* slow = head;
16 ListNode* fast = head;
17 while (fast != nullptr && fast->next != nullptr) {
18 slow = slow->next;
19 fast = fast->next->next;
20 if (slow == fast) {
21 return true;
22 }
23 }
24 return false;
25 }
26 };
142. Linked List Cycle II
Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null.
Note: Do not modify the linked list.
Follow up:
Can you solve it without using extra space?（Medium）
分析：
1）同linked-list-cycle-i一题，使用快慢指针方法，判定是否存在环，并记录两指针相遇位置(Z)；
2）将两指针分别放在链表头(X)和相遇位置(Z)，并改为相同速度推进，则两指针在环开始位置相遇(Y)。
证明如下：
如下图所示，X,Y,Z分别为链表起始位置，环开始位置和两指针相遇位置，则根据快指针速度为慢指针速度的两倍，可以得出：
2*(a + b) = a + b + n * (b + c)；即
a=(n - 1) * b + n * c = (n - 1)(b + c) +c;
注意到b+c恰好为环的长度，故可以推出，如将此时两指针分别放在起始位置和相遇位置，并以相同速度前进，当一个指针走完距离a时，另一个指针恰好走出 绕环n-1圈加上c的距离。
故两指针会在环开始位置相遇。
代码：
1 /**
2 * Definition for singly-linked list.
3 * struct ListNode {
4 * int val;
5 * ListNode *next;
6 * ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
7 * };
8 */
9 class Solution {
10 public:
11 ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
12 if(head == nullptr) {
13 return 0;
14 }
15 ListNode* slow = head;
16 ListNode* fast = head;
17 while (fast != nullptr && fast->next != nullptr) {
18 slow = slow -> next;
19 fast = fast -> next -> next;
20 if(slow == fast){
21 break;
22 }
23 }
24 if (fast == nullptr || fast->next == nullptr) {
25 return nullptr;
26 }
27 slow = head;
28 while (slow != fast) {
29 slow = slow->next;
30 fast = fast->next;
31 }
32 return slow;
33 }
34 };