141. Linked List Cycle [easy] (Python)

题目链接

https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle/

题目原文

Given a linked list, determine if it has a cycle in it.

Follow up:
Can you solve it without using extra space?

题目翻译

给定一个链表，判断其中是否有环。
进一步：你能在不使用额外空间的情况下解决吗？

思路方法

思路一

倘若不考虑进一步的要求。顺序遍历链表所有节点，若出现重复访问则说明有环，否则说明无环。这里注意不能用list保存访问过的节点，查找太慢了；用dict保存还要考虑到键不能是对象，所以这里采取以对象的id作为键的做法。

代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def hasCycle(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: bool
        """
        map = {}
        while head:
            if id(head) in map:
                return True
            else:
                map[id(head)] = True
            head = head.next
        return False

说明
上面的方法用了O(n)的额外空间，下面我们讨论O(1)空间的算法。

思路二

快慢指针法。定义两个指针：快指针每次走一步；慢指针每次走两步。依次循环下去，如果链表存在环，那么快慢指针一定会有相等的时候。
为了便于理解，你可以想象在操场跑步的两个人，一个快一个慢，那么他们一定会相遇（无论他们的起始点是不是在操场）。

代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def hasCycle(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: bool
        """
        slow = fast = head
        while fast and fast.next:
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
            if slow == fast:
                return True
        return False

思路三

逆转链表检测法。倘若一个链表存在环，那么将这个链表反转，反转后的链表和原链表具有相同的head。证明起来比较麻烦，可以在纸上画一画来验证。

代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def hasCycle(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: bool
        """
        if head and head.next and head == self.reverseList(head):
            return True
        return False

    def reverseList(self, head):
        before = after = None
        while head:
            after = head.next
            head.next = before
            before = head
            head = after
        return before

PS: 新手刷LeetCode，新手写博客，写错了或者写的不清楚还请帮忙指出，谢谢！
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