LeetCode中环形链表题解-java

题目

141. 环形链表

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给定一个链表，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，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。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 。

进阶：

你能用 *O(1)*（即，常量）内存解决此问题吗？

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
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：true
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：false
解释：链表中没有环。

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 。

题解

方法一：双指针-快慢指针

思路

定义两个指针，为快慢指针，慢指针一开始位于head，快指针位于head .next ，慢指针一次移动一步，快指针一次移动两步, 如果，在移动的过程中，快慢指针重合，说明该链表为环形链表，否则快指针到达链表尾部，该链表不为环形链表

代码实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        // 如果head为空，或者head.next为空，返回false
        if (head == null || head.next == null) {
            return false;
        }
        // 定义一个慢指针与快指针
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next;
        // 如果快慢指针不相同，进入循环
        while(slow != fast ){
            // 如果快指针为空或，快指针的下一指针为空，则返回false
            if(fast == null || fast.next == null){
                return false;
            // 如果不为空，则慢指针走一步，快指针走两步，进入下一循环判断
            }else{
                slow = slow.next;
                fast = fast.next.next;
            }
        }
        return true;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(N)，其中 N 是链表中的节点数。

空间复杂度：O(1)。我们只使用了两个指针的额外空间。

提交详情

方法二：哈希表

思路

遍历所有节点，每次遍历一个节点时，判断是否存在哈希表中，如果存在说明为环形链表，若不存在，则将该节点加入到哈希表中，重复这一过程，直到遍历结束

代码实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        Set<ListNode> seen = new HashSet<ListNode>();
        while (head != null) {
            if (!seen.add(head)) {
                return true;
            }
            head = head.next;
        }
        return false;
    }
}