给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 从链表的头节点开始沿着 next 指针进入环的第一个节点为环的入口节点。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 = [1,2], pos = 0
输出：返回索引为 0 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：

输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。

提示：

链表中节点的数目范围在范围 [0, 10000] 内
-100000 <= Node.val <= 100000
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

方法一：哈希集合法 

代码语言：cpp

/*** 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) {unordered_set<ListNode *> q;ListNode *tmp = head;while(tmp != nullptr){if(q.count(tmp))return tmp;else{q.insert(tmp);tmp = tmp->next;}}return tmp;}
};

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方法二：双指针法

代码语言：cpp 

快指针从头结点开始：

/*** 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) { //判断环的入口结点ListNode *inloop = isLoop(head);    //返回相遇结点if(inloop == nullptr)return nullptr;ListNode *node = inloop;int count = 1;while(node->next != inloop){node = node->next;count++;}ListNode *slow = head;  //快慢指针从头结点开始ListNode *fast = head;for(int i = 0; i<count; i++){fast = fast->next;  //快指针先走（环的结点个数）步}while(slow!=fast){  //快慢指针同时移动，直到两个指针到环入口结点fast = fast->next;slow = slow->next;}return slow;}ListNode *isLoop(ListNode *head){   //判断是否有环if(head == nullptr){    //空链表返回nullreturn nullptr;}ListNode *slow = head, *fast = head;do{if(fast->next && fast->next->next){slow = slow->next;  //慢指针每次走一步fast = fast->next->next;    //快指针每次走两步}elsereturn nullptr; //无环返回null}while(slow!=fast);return slow;    //返回快慢指针相遇结点}
};

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 快指针从相遇结点开始：

/*** 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) { //判断环的入口结点ListNode *inloop = isLoop(head);    //返回相遇结点if(inloop == nullptr)return nullptr;ListNode *node = inloop;int count = 1;while(node->next != inloop){node = node->next;count++;}ListNode *slow = head;  //慢指针从头结点开始ListNode *fast = inloop;    //快指针从相遇结点开始while(slow!=fast){  //快慢指针同时移动，直到两个指针到环入口结点fast = fast->next;slow = slow->next;}return slow;}ListNode *isLoop(ListNode *head){   //判断是否有环if(head == nullptr){    //空链表返回nullreturn nullptr;}ListNode *slow = head, *fast = head;do{if(fast->next && fast->next->next){slow = slow->next;  //慢指针每次走一步fast = fast->next->next;    //快指针每次走两步}elsereturn nullptr; //无环返回null}while(slow!=fast);return slow;    //返回快慢指针相遇结点}
};

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