求有环链表的环的起始节点

题目
求有环链表环上的第一个节点,即环的起始点。

这个问题其实是分为两部分的
(1)判断一个链表是不是有循环链存在。

我们可以设置两个指针fast,flow 。
fast是每次向下移动两个节点,low是每次向下移动一个节点。如果有循环链表他们必然会相遇。这个很好证明了。
首先如果如果有循环链表的话,这个两个指针都会进入循环链,在循环链中fast跑得比low快一个节点单位,所以肯定会追上它,那就一定会出现两个指针的值相等的情况。
代码如下:

 bool if_exist(Node* head){Node *fast,*low;fast=low=head;if(head==NULL||head->next==NULL||head->next->next==NULL)return false;while(fast!=NULL&&low!=NULL&&fast->next!=NULL){fast=fast->next->next;low=low->next;if(fast==low)return true;}return false;}

没什么难的,接下来这个问题就有点难度了
(2)求循环链表的第一个公共节点,这个用到一部分上述结论,先说方法吧,我们找到那个公共节点后,将一个指针先指向头结点,然后两个指针一起向下走,每次都只走一个节点,这样他们相遇的第一个节点就肯定是循环链的第一个公共节点!
在这里插入图片描述
推理
设环的长度为c(即m+l),
fast走的路程:s+cround1+m
low走的路程:s+c
round2+m;
fast路程是low路程的两倍,所以得出
s=c(2round1-round2)-m;
=c(2round1-round2-1)+c-m;
=c(2round1-round2-1)+I;

我们由此得到了结论
起点到环入口点s和相遇点到环路口点I的等式关系。
这个等式关系就充分说明了当指针low链表头开始,指针fast从相遇点开始,同时以一个步长往下走,必然会在第一个公共点相遇,当然,式子告诉我们可能fast先绕着环转个几圈再和low相遇。

代码

 Node* EntryNodeOfLoop(Node* head){if(head==NULL|| head->next==NULL|| head->next->next==NULL)return NULL;Node *p,*q;p = q=  pHead;while(p !=NULL && q!=NULL){p=p->next->next;q=q->next;if(p==q)break;}q=head;while(p != q){p=p->next;q=q->next;}return p;    }


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