链表（3） ----快慢指针，求中间节点

初始化 ：设置两个指针 slow 和 fast，它们都指向链表的头节点 head。
移动指针 ：在每次迭代中，slow 指针向前移动一步（即 slow = slow.next），而 fast 指针向前移动两步（即 fast = fast.next.next）。
检测相遇 ：如果链表中存在环，fast 指针和 slow 指针最终会在环内的某个点相遇。如果 fast 指针或 fast.next 为 None（即到达了链表的末尾），则链表中不存在环。
确定环的入口 （如果存在环）：一旦 slow 和 fast 相遇，可以通过以下步骤找到环的入口：
- 将 slow 重置为链表的头节点 head。
- 同时移动 slow 和 fast 指针，每次只向前移动一步，直到它们再次相遇。
- 当它们再次相遇时，这个点就是环的入口。

为什么有效？

不同速度：快慢指针以不同的速度移动，如果存在环，快指针最终会追上慢指针。
节省时间：相比于遍历每个节点并记录它们（这需要额外的存储空间），快慢指针算法只需要常数级的存储空间，并且时间复杂度为 O(n)，其中 n 是链表中节点的数量。

使用场景：

快慢指针算法主要用于检测链表中的环，例如在以下场景中：

检测单向链表或双向链表中是否存在环。
确定环的长度（通过在相遇后继续移动一个指针直到再次相遇）。

快慢指针是一种非常高效且节省空间的解决方案，适用于链表环检测问题。

力扣876

题目

给你单链表的头结点 head ，请你找出并返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

示例 1：
复制代码
输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[3,4,5]
解释：链表只有一个中间结点，值为 3 。
示例 2：
复制代码
输入：head = [1,2,3,4,5,6]
输出：[4,5,6]
解释：该链表有两个中间结点，值分别为 3 和 4 ，返回第二个结点。
提示：

链表的结点数范围是 $1, 100$

1 <= <Node.val> <= 100

方法

代码

复制代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def middleNode(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        slow= head
        fast = head
        while fast and fast.next:
            fast = fast.next.next
            slow = slow.next
        return slow

力扣142

题目

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：
复制代码
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：
复制代码
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：
复制代码
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

**进阶：**你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？

方法1

代码

方法2

思路

代码

复制代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def detectCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        fast = head
        slow =head
        meet =None
        while fast and fast.next:
            fast =fast.next.next
            slow = slow.next
            if fast == slow:
                meet = fast
                break
        while head and meet and head != meet:
            head = head.next
            meet = meet.next
        return meet