1. 題目

2. 解答

2.1 方法 1

定義快慢兩個指標，慢指標每次前進一步，快指標每次前進兩步，若連結串列有環，則快慢指標一定會相遇。

當快慢指標相遇時，我們讓慢指標指向頭節點，快指標不變，然後每次快慢指標都前進一步，當兩個指標再次相遇時，兩個指標所指向的節點就是入環節點。

將連結串列的環向後展開，如上圖所示，假設第一次相遇時慢指標走過了 a 個節點，即圖中 s 節點，可知此時快指標指向同一個節點，即圖中的 f 節點。

然後，假設慢指標從連結串列頭到入環節點共有 b 個節點，快指標從快慢指標相遇節點到入環節點共有 c 個節點。那麼可知第一次相遇時，快指標走過了 a+c+a-b 個節點，這應該是慢指標走過節點數的兩倍，也即 a+c+a-b = 2a，所以有 b=c。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        
        ListNode *slow = head;
        ListNode *fast = head;
        
        while
 
 (fast && fast->next)
        {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if (slow == fast) break;
        }
        
        if (fast && fast->next)
        {
            slow = head;
            while (slow != fast)
            {
 

                slow = slow->next;
                fast = fast->next;
            }
            
            return slow;
        }
        
        return NULL;
    }
};

2.2 方法 2

用 unordered_map 充當散列表的功能，每次將連結串列的節點指標作為鍵值存入 map，如果檢測到當前節點指標已經存在於 map 中則說明當前節點指標即為連結串列入環的第一個節點。

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
           
        unordered_map<ListNode *, char> nodemap;
        ListNode *temp = head;
        
        while (temp)
        {
            // 當前節點已存在於 map 中，即為連結串列入環的第一個節點
            if (nodemap.count(temp) == 1) return temp;
            nodemap[temp] = '0';
            temp = temp->next;
        }
        return NULL;
    }
};

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