LeetCode141142环形链表

最新推荐文章于 2025-04-30 16:09:17 发布

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本文介绍了两种检测链表中是否存在环的方法：一是使用集合（set）记录节点，遇到重复即为环；二是通过快慢指针，快指针两步一跳，慢指针一步一跳，相遇则有环。两种方法均具有O(N)的时间复杂度，空间复杂度分别为O(N)和O(1)。详细解题思路和代码细节在文中详解。

##方法一使用set 笔试做法

class Solution {
public:
	ListNode* detectCycle(ListNode* head) {
		set<ListNode*>st;
		while (head) {
			if (st.find(head) == st.end()) {
				st.insert(head);
				head = head->next;
			}
			else {
				return head;
			}
		}
		return NULL;
	}
};

解题思路

既然链表可能有环，即交点的地方就是重复节点的地方，将链表中的所有节点先查询是否在set中，若不存在则将元素插入，若存在说明遇到环的交点，返回即可。时间复杂度为O(N)，空间复杂度也是O(N)

方法二快慢指针面试做法

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
		ListNode* fast = head;
		ListNode* slow = head;
		if (head == NULL || head->next == NULL || head->next->next == NULL) {
			return NULL;
		}
		fast = fast->next->next;
		slow = slow->next;
		while (fast!=NULL && fast != slow) {
			if (fast->next==NULL||fast->next->next == NULL) {
				return NULL;
			}
			fast = fast->next->next;
			slow = slow->next;
		}
		if (fast == NULL) {
			return NULL;
		}
		if (fast == slow) {
			fast = head;
			while (fast != slow) {
				fast = fast->next;
				slow = slow->next;
			}
			return fast;
		}
		return NULL;
    }
};

解题思路

设置一个快指针一个慢指针，都从头节点出发，如果无环，那么快指针必然先遍历完链表，若遇到NULL，则说明无环；若两个指针相遇，即快指针从环上再次遇到慢指针，说明有环。

此时快指针返回链表头节点，慢指针原地不动，每个指针都恢复单步运行，则下一次相遇时，即为链表的入环点

代码细节

有快指针的时候，必须要判断是否越界，不能一味得向前遍历，要在适当的位置判断是否为null

因为需要分为两个大类来处理，即能不能追上，所以快慢指针向后遍历的过程中，检查两个条件，一个是fast是否到达边界；另一个是快慢指针是否相遇，若fast到达边界或者快慢指针相等则退出循环，换言之fast没到达边界并且快慢指针不相等就执行循环，两个指针不断向后移动。而且在遍历的过程中。fast的next和next的next都有可能为空，所以移动的时候都该进行判断，若为空也说明没有环。

退出循环以后就是单独处理上面可能引起退出循环的两种情况。