141.环形链表

本文讲解如何使用快慢指针技巧在O(1)内存下判断链表是否存在环,通过实例和Java代码演示如何利用链表节点间的相对位置确定链表结构。

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141. 环形链表

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-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:

在这里插入图片描述

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:

在这里插入图片描述

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:

在这里插入图片描述

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, 10^4]
  • -10^5 <= Node.val <= 10^5
  • pos-1 或者链表中的一个 有效索引
思路:

快慢指针,快的走两步,慢的走一步,两个指针能相遇,说明有环。为啥有环的话,快慢指针一定会相遇呢?这是因为快慢指针都进入环后,fast是走两步,slow是走一步,其实相对于slow来说,fast是一个节点一个节点的靠近slow的,所以fast一定可以和slow重合。
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) {
        /*快慢指针,快的走两步,慢的走一步,两个指针能相遇,说明有环*/
        if(head == null || head.next == null) return false;
        //由于要判断slow和fast是否指着同一结点,所以最开始,肯定不能让他们指着同一结点
        ListNode fast = head.next;
        ListNode slow = head;
        
        while(fast != null && fast.next != null){
            if(slow == fast){
                return true;
            }else{
                fast = fast.next.next;                  
                slow = slow.next;
            }
        }
        return false;
    }
}

在这里插入图片描述
Go代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func hasCycle(head *ListNode) bool {
    /*快慢指针,快的走两步,慢的走一步,两个指针能相遇,说明有环*/
    if head == nil {
        return false
    }
    slow := head
    //由于要判断slow和fast是否指着同一结点,所以最开始,肯定不能让他们指着同一结点
    fast := head.Next 
    for fast != nil && fast.Next != nil{
        if slow == fast {
            return true
        }
        slow = slow.Next
        fast = fast.Next.Next   
    }
    return false
}

在这里插入图片描述

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