如何判断链表有环

有一个单向链表，链表当中有可能出现“环”，就像下图这样。如何用程序判断出这个链表是有环链表？

方法一：首先从头节点开始，依次遍历单链表的每个节点。每遍历到一个新节点，就从头节点从新遍历新节点以前的全部节点，用新节点ID和此节点以前全部节点ID依次做比较。若是发现新节点以前的全部节点当中存在相同节点ID，则说明该节点被遍历过两次，链表有环；若是以前的全部节点当中不存在相同的节点，就继续遍历下一个新节点，继续重复刚才的操做。

例如这样的链表：A->B->C->D->B->C->D， 当遍历到节点D的时候，咱们须要比较的是以前的节点A、B、C，不存在相同节点。这时候要遍历的下一个新节点是B，B以前的节点A、B、C、D中刚好也存在B，所以B出现了两次，判断出链表有环。

假设从链表头节点到入环点的距离是D，链表的环长是S。那么算法的时间复杂度是0+1+2+3+….+(D+S-1) = (D+S-1)*(D+S)/2 ， 能够简单地理解成 O(N*N)。而此算法没有建立额外存储空间，空间复杂度能够简单地理解成为O(1)。

方法二：首先建立一个以节点ID为键的HashSet集合，用来存储曾经遍历过的节点。而后一样是从头节点开始，依次遍历单链表的每个节点。每遍历到一个新节点，就用新节点和HashSet集合当中存储的节点做比较，若是发现HashSet当中存在相同节点ID，则说明链表有环，若是HashSet当中不存在相同的节点ID，就把这个新节点ID存入HashSet，以后进入下一节点，继续重复刚才的操做。

这个方法在流程上和方法一相似，本质的区别是使用了HashSet做为额外的缓存。

假设从链表头节点到入环点的距离是D，链表的环长是S。而每一次HashSet查找元素的时间复杂度是O(1), 因此整体的时间复杂度是1*(D+S)=D+S，能够简单理解为O(N)。而算法的空间复杂度仍是D+S-1，能够简单地理解成O(N)。

方法三：首先建立两个指针1和2（在java里就是两个对象引用），同时指向这个链表的头节点。而后开始一个大循环，在循环体中，让指针1每次向下移动一个节点，让指针2每次向下移动两个节点，而后比较两个指针指向的节点是否相同。若是相同，则判断出链表有环，若是不一样，则继续下一次循环。

例如链表A->B->C->D->B->C->D，两个指针最初都指向节点A，进入第一轮循环，指针1移动到了节点B，指针2移动到了C。第二轮循环，指针1移动到了节点C，指针2移动到了节点B。第三轮循环，指针1移动到了节点D，指针2移动到了节点D，此时两指针指向同一节点，判断出链表有环。

此方法也能够用一个更生动的例子来形容：在一个环形跑道上，两个运动员在同一地点起跑，一个运动员速度快，一个运动员速度慢。当两人跑了一段时间，速度快的运动员必然会从速度慢的运动员身后再次追上并超过，缘由很简单，由于跑道是环形的。

假设从链表头节点到入环点的距离是D，链表的环长是S。那么循环会进行S次（为何是S次，有心的同窗能够本身揣摩下），能够简单理解为O（N）。除了两个指针之外，没有使用任何额外存储空间，因此空间复杂度是O（1）。

问题一：判断两个单向链表是否相交，若是相交，求出交点。

问题二：在一个有环链表中，如何找出链表的入环点？