142. 环形链表 II

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。

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, 104] 内
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

算法思路：

先使用 快慢指针 判断是否是环，是的话则找到快慢指针相遇的位置节点，如下图所示，可推出公式
x = (n - 1) (y + z) + z，n >=1，由该公式可知：从头结点出发一个指针，从相遇节点 也出发一个指针，这两个指针每次都只走一步， 那么当这两个指针相遇的时候就是 环形入口的节点。

公式推导详情可参考 链表：环找到了，那入口呢？

代码实现：

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            // 快慢指针相遇，此时从 head 和 相遇点，同时查找直至相遇
            if (fast == slow) {
                ListNode p = head, q = fast;
                while (p != q) {
                    p = p.next;
                    q = q.next;
                }
                return p;   // 返回环的入口
            }
        }
        return null;
    }
}