#include "s0142_linked_list_cycle.hpp"

IterResult S0142::iter(ListNode *fast, ListNode *slow, bool startUp) {
  // 终止条件
  if (fast == nullptr || slow == nullptr) {
    return {nullptr, false};
  }
  if (fast->next == nullptr) {
    return {nullptr, false};
  }
  if (slow->next == slow) {
    return {slow, true};
  }
  // 当两指针相遇时同样达到终止条件
  if (fast == slow && !startUp) {
    return {nullptr, true};
  }
  // 递归
  IterResult result = iter(fast->next->next, slow->next, false);
  // 从后往前遍历
  // 达到了终止条件，但是没有两个指针遇见过
  // 这说明没有环
  if (!result.meet) {
    return {nullptr, false};
  } else {
    // 有环的情况
    // 我们把 fast 和 fast-next 节点所经过的足迹全部记录下来
    // key 是所经过的节点
    // value 是所经过的次数
    if (footprint.count(fast) == 0) {
      footprint[fast] = 1;
    } else {
      footprint[fast] += 1;
    }
    if (footprint.count(fast->next) == 0) {
      footprint[fast->next] = 1;
    } else {
      footprint[fast->next] += 1;
    }
    // 什么情况下是环的入口呢？
    // 1. footprint[fast] == 1 && footprint[fast->next] > 1
    // 2. footprint[fast->next] == 1 && footprint[fast->next->next] > 1
    if (footprint.count(fast) == 1 && footprint.count(fast->next) == 1) {
      if (footprint[fast] == 1 && footprint[fast->next] > 1) {
        return {fast->next, true};
      }
    }
    if (footprint.count(fast->next) == 1 &&
        footprint.count(fast->next->next) == 1) {
      if (footprint[fast->next] == 1 && footprint[fast->next->next] > 1) {
        return {fast->next->next, true};
      }
    }
    // 返回
    return result;
  }
}

ListNode *S0142::detectCycle(ListNode *head) {
  if (head == nullptr) {
    return nullptr;
  }
  if (head->next == nullptr) {
    return nullptr;
  }
  // 递归函数无法处理所有节点都在环里的情况，所以在这里加一个哑节点
  ListNode dummy = ListNode(0);
  dummy.next = head;
  return iter(&dummy, &dummy, true).node;
}