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「LeetCode」141. 环形链表

2023-04-18 12:53:30 时间

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141. 环形链表

题目描述: 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。

LeetCode上比较好理解的思路

汽车能否追上自行车

判断链表有没有环，使用快慢指针，这个技巧如何想到的？ 也许要从现实生活中的例子说起。

举例一

小汽车和自行车从跑道的起点同时出发 如果没有环道，那么小汽车永远离自行车而去 如果有环道，最终小汽车最终会追上自行车 举例二

大家初高中时候，学校操场的环形跑道上举行万米长跑，跑的快的学生经常会追上跑的慢的学生，也就是跑的快的学生第一次追上跑的慢的学生的时候，实际跑的快的学生比跑的慢的学生多跑了一圈。

归纳法证明

有环形跑道，小汽车一定能追上自行车的证明，前提 小汽车 比 自行车跑得快（快 2 倍）， 理所当然…

情况1： 如果小汽车与自行车差距 0 个车位，那么下一次“移动”必然”追上“

情况2： 如果小汽车与自行车差距 1 个车位，那么经过 2 次”移动“之后，必然”追上“

情况3: 如果小汽车与自行车差距 2 个车位，经过 1 次”移动“之后，与“情况2” 相同， 它们距离 1 个车位。

…（此处省略几万字，_）

绘制动图辅助理解

public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        // 快慢指针 Java中准确来说称为 对象的引用
        ListNode car = head;
        ListNode bike = head;

        // 循环内 bike 每次后移一个结点， car 每次后移 2 个结点
        // car 和 car.next 需要不为空，否则会发生 空指针异常
        // car 不为空，那么 bike 肯定也不为空
        while(car != null && car.next != null) {
            bike = bike.next;
            car = car.next.next;

            // 汽车追上自行车了，有环路
            if(car == bike) return true;
        }
        return false;        
    }
}

作者：caddy-k 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

个人写的Java代码:

/**
 * 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> set =new HashSet<>();
        ListNode p =head;
        while(p !=null){
            if(!set.add(p)){
                return true;
            }
            p =p.next;
        }
        return false;
    }
}
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        if(head ==null) return false;
        ListNode pre =head, cur =head;
        while(cur !=null && cur.next != null){
            pre =pre.next; //移动一步
            cur =cur.next.next;  //移动两步
            if(pre ==cur) return true;
        }
        return false;
    }
}

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