环形链表

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 。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪next指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数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不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改链表。

提示：

• 链表中节点的数目范围在范围[0, 10^4]内
• 10^5 <= Node.val <= 10^5
• pos的值为-1或者链表中的一个有效索引

进阶：你是否可以使用O(1)空间解决此题？

142.环形链表

直接进阶吧，搞哈希表太没水准了

这里主要是一个数学问题，我们弄两个快慢指针遍历链表：快指针每次前进两个节点，慢指针每次前进一个节点。

如果链表无环，那么快指针到达空指针处，返回结果。

如果链表有环，那么快慢指针会在环内相遇。设环外节点数为a，环内节点数为b，快慢指针相遇时快指针前进了f个节点，慢指针前进了s个节点。

首先快指针速度是慢指针的两倍：f = 2s

其次快指针比慢指针多走的节点数为环内节点的整数倍：f = s + nb

联立上面两个有：s = nb

也就是此时慢指针走过的节点数为环内节点数的整数倍。也就是再走a个节点能够到达环的起点数。

为了获得a，让快指针打道回府回到起点处，快慢指针同时前进，每次都移动一个节点。当二者相遇时，即是在环的开始处。

说完啦！上代码！

/**
 * 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* fast = head;
        ListNode* slow = head;
        while(true){
            if(fast == nullptr || fast->next == nullptr){
                return nullptr;
            }
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if(fast == nullptr){
                return nullptr;
            }
            if(slow == fast){
                break;
            }
        }
        fast = head;
        while(fast != slow){
            fast = fast->next;
            slow = slow->next;
        }
        return slow;
        
    }
};