【LeetCode】算法详解#14 ---环形链表

1.题目描述

        给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。

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）。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。

如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。

提示：

• 链表中节点的数目范围是 [0, 104]
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

2.解决思路

        这道题目的意思就是，在一个链表中，他的尾节点的下一个节点可能是链表中的其他节点，导致链表中存在环。这是一个简单的思考问题，解决这个问题最容易想到的就是记录下每个遍历到的节点，并每次检查该节点是否已经出现过。不过这个思路虽然可行但时间和空间复杂度都是O(n)，因为需要额外的链表长度的空间。第二种方案是利用快慢指针，快指针一开始在前每次移动两格，慢指针在后每次移动一格。如果链表存在环，快指针最终一定会从后面追上慢指针，即使可能套了n圈。因为只使用了额外的两个指针，所以空间复杂度是O(1)。

3.步骤讲解

        1.因为存在快指针，所以要首先判断；链表前两个节点是否为空，为空则返回false

        2.定义快指针指向头结点下一个节点，和慢指针指向头结点

        3.开始循环，条件是快指针和慢指针不重合。当快指针遍历到空时，表示链表不存在环，返回false，否则不断遍历。

        4.如果循环退出，快慢指针重合，表示链表存在环，返回true。

4.代码展示

class ListNode {
          int val;
          ListNode next;
          ListNode(int x) {
              val = x;
              next = null;
          }
      }

public boolean hasCycle2(ListNode head) {
          if (head == null || head.next == null){
              return false;
          }
          ListNode slow = head;
          ListNode fast = head.next;
          while (slow != fast){
              if (fast == null || fast.next == null){
                  return false;
              }
              slow = slow.next;
              fast = fast.next.next;
          }
          return true;
      }

5.执行结果

在leetcode中测试用例平均耗时0ms

内存分布43.45MB