如何判断一个链表中是否有环

题目：

        判断给定的一个链表中是否存在环。

解题思路：

1、初始化两个指针，slow 和 fast，都指向链表的头节点。

2、进入循环，每次循环中：

slow 指针向前移动一步。

fast 指针向前移动两步。

3、检查 slow 和 fast 是否相遇：

如果相遇，则链表中存在环，返回 true。

如果 fast 或 fast->next 到达链表的末尾（即指向 NULL），则链表中不存在环，返回 false。

举例分析：

构造带环链表： 

     

        假设有一个链表，其节点编号依次为1,2,3,4。人为制造一个环，让节点4的 next 指针指向节点2。这样，链表中就形成了一个环，其中环的起点是节点2，经过节点3，到达节点 4，然后又回到节点2。

快慢指针判断：

初始化指针：

慢指针（slow）：指向链表的头节点，即节点1。

快指针（fast）：指向链表的头节点，即节点1。

移动指针规则：

慢指针每次移动一步，即 slow = slow->next。

快指针每次移动两步，即 fast = fast->next->next。

指针移动过程：

第一步：慢指针指向节点2，快指针指向节点3。

第二步：慢指针指向节点3，快指针指向节点2。

第三步：慢指针指向节点4，快指针指向节点4。（相遇）

判断结果：

        如果快指针和慢指针相遇，那么链表中存在环。如果快指针到达链表的末尾（即 fast == NULL 或 fast->next == NULL），那么链表中不存在环。

程序代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义链表节点结构体
typedef struct ListNode {
    int val;               //数据域
    struct ListNode *next; //指针域 
} ListNode;

// 创建新节点
ListNode* createNode(int val) {
    ListNode* newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    newNode->val = val;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 判断链表中是否有环
int hasCycle(ListNode *head) {
    if (head == NULL || head->next == NULL) {//当为空或者只有一个节点时，直接返回
        return 0;
    }

    ListNode *slow = head;
    ListNode *fast = head;

    while (slow != fast) {      //在快指针到NULL时都没有与慢指针相遇
        if (fast == NULL || fast->next == NULL) {
            return 0; // 链表无环
        }
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
    }

    return 1; // 链表有环
}

// 测试
int main() {
    ListNode* head = createNode(1);
    head->next = createNode(2);
    head->next->next = createNode(3);
    head->next->next->next = head->next; // 创建环

    if (hasCycle(head)) {
        printf("链表中有环\n");
    } else {
        printf("链表中无环\n");
    }

    // 释放内存
    free(head->next->next);
    free(head->next);
    free(head);
    head = NULL;
    return 0;
}