给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。

为了表示给定链表中的环，我们使用整数 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。

说明：不允许修改给定的链表。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1

输出：tail connects to node index 1

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：tail connects to node index 0

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：no cycle

解释：链表中没有环。

 

进阶：
你是否可以不用额外空间解决此题？

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方法解析：

使用快慢指针，第一次相遇时 slow 走过的距离：a + b， fast 走过的距离：a + b + c + b。 因为 fast 的速度是 slow 的两倍，所以 fast 走的距离是 slow 的两倍， 有 2(a + b) = a + b + c + b，可以得到 a = c 或 a + b = b + c, 也就是快慢指针相遇时，慢指针走了环的长度。这道题用到了 a = c 这个结论。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if (head == null) return null;
        ListNode fast = head, slow = head;
        boolean hasCycle = false;
        while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if (slow == fast) {
                hasCycle = true;
                break;
            }
        }
        if (hasCycle) {
            ListNode q = head;
            while (slow != q) {
                slow = slow.next;
                q = q.next;
            }
            return q;
        } else {
            return null;
        }
    }
}

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