LeetCode 142：链表环的起点检测

🌟 引言

链表环检测问题在 C++ 中同样是一个经典面试题。本文将用 C++ 实现 LeetCode 142 题'环形链表 II'的解决方案，深入讲解快慢指针算法的原理和实现细节。

🔍 问题描述

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 nullptr。

🧠 解题思路回顾

快慢指针算法

1. 使用两个指针：slow每次走一步，fast每次走两步
2. 如果两指针相遇，说明链表有环
3. 将其中一个指针重置到链表头，然后两指针以相同速度前进
4. 再次相遇的位置就是环的起点

数学原理

设：

• 链表头到环起点距离：a
• 环起点到相遇点距离：b
• 相遇点到环起点距离：c

则有：

• 第一次相遇时：slow走了a+b，fast走了a+b+c+b
• 因为fast速度是slow的两倍：2(a+b) = a+2b+c
• 推导得：a = c

💻 C++代码实现

/**
 * 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) {
        // 边界条件处理
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
            return nullptr;
        }
        ListNode *slow = head;
        ListNode *fast = head;
        // 第一阶段：检测是否有环
        while (fast != nullptr && fast->next != nullptr) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if (slow == fast) {
                break; // 相遇说明有环
            }
        }
        // 检查是否因为无环退出循环
         (fast ==  || fast->next == ) {
             ;
        }
        
        slow = head; 
         (slow != fast) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next;
        }
         slow; 
    }
};