数据结构 ——— 单链表oj题：环状链表（求出环的入口节点）

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题目要求

手搓一个简易带环链表

代码实现 

题目要求

给定一个链表的头节点 head，返回链表开始入环的第一个节点，如果链表无环，则返回NULL

手搓一个简易带环链表

代码演示：

struct ListNode* n1 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
assert(n1);
struct ListNode* n2 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
assert(n2);
struct ListNode* n3 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
assert(n3);
struct ListNode* n4 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
assert(n4);

n1->val = 3;
n2->val = 2;
n3->val = 0;
n4->val = -4;

n1->next = n2;
n2->next = n3;
n3->next = n4;
n4->next = n2;

代码实现

代码演示：

struct ListNode* detectCycle(struct ListNode* head)
{
	struct ListNode* slow = head;
	struct ListNode* fast = head;

	while (fast != NULL && fast->next != NULL)
	{
		slow = slow->next;
		fast = fast->next->next;

		// 求入口点
		if (slow == fast)
		{
			struct ListNode* meet = slow;
			
			while (meet != head)
			{
				meet = meet->next;
				head = head->next;
			}

			return meet;
		}
	}

	return NULL;
}

代码解析：

代码思路（前提：slow 一次走一步，fast 一次走两步）：

假设从 头节点 到 环的入口节点 的距离为：L
从 环的入口节点 到 fast 和 slow 的相遇 距离为：X
环的长度为：C

那么 头节点 到 slow 的距离是：L + X
头节点到 fast 的距离是：L + n*C + X（n是slow进环前，fast在环内走的圈数）

且已知 fast 是 slow 的 2 倍，得出以下等式：
   2*(L + X) = L + n*C + X
=       L + X = n*C
=             L = n*C - X
=             L = (n-1)*C + C - X

且不论 (n-1)*C 是多少，都是 fast 在圈内走的整数圈，都会走到相遇节点，所以可以直接忽略 (n-1)*C 这个式子
所以原式等于 L = C - X ；L 就是 从头节点 到环的入口节点的距离，C - X 就是 fast 和 slow 的相遇节点到 入口节点的距离
那么一个指针从头节点开始走，一个指针从相遇节点开始走，这两个节点同时走，当他们的地址相等时，那么这个节点就是环的入口节点

代码逻辑：

套用上一章的代码：数据结构 ——— 单链表oj题：环形链表（判断链表是否带环）-CSDN博客

当代码走到 fast == slow 的时候，就说此链表是环状链表且相遇了，那么就一个指针从头节点开始走，一个指针从相遇节点开始走，走到两个节点的地址相等时，此节点就是环的入口节点

代码验证：