链表 leetcode 141. 环形链表(快慢指针+大佬邪道解法)

最新推荐文章于 2024-07-25 21:13:04 发布

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本文介绍了一种利用快慢指针判断链表是否存在环的方法，并提供了C语言及Java语言的实现代码。通过快指针每次移动两步、慢指针每次移动一步的方式，若两者最终相遇则说明链表存在环。

留个疑问解决,c语言实现链表哈希原理待掌握

快慢指针理解

没环很好判断，下面只证明有环，好比快指针走的是慢指针两倍,如果慢指针走了k步后进入环中,那么快指针走了2k步,快指针比慢指针多走了k步,k一定可以是环的长度整数倍，因为k.可以一直一个一个往上加，肯定可以是环长度整数倍。刚开始即使快指针在慢指针前面一个时候，也同理，一下一个一个追，肯定可以相遇，而且还是在慢指针走完一圈内相遇。
每次多一步，肯定会在慢指针走一圈内相遇，每次多一步，快指针终会赶上。而且不会错过。

如果快指针走的速度是慢指针n倍,如果慢指针走了k步后进入环中,那么快指针走了nk步,快指针比慢指针多走了(n-1)k步,(n-1)k一定可以是环的长度整数倍.，因为k一直一个一个加，肯定可以是环的长度整数倍,肯定能相遇。
所以肯定能推出一定能相遇
同理可以推出慢指针不论走多少步,只要快指针比慢指针快就行.肯定能相遇.

题目内容

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。

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 104]
-105 <= Node.val <= 105
pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle

c语言解答(快慢指针)

/**
 *快慢指针
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    //增加这句话是防止定义的指针指向空指针导致报错
     if (head == NULL || head->next == NULL) {
        return false;
    }
    //定义快慢指针,快指针每次走的步数是慢指针两倍
    struct ListNode*slow=head;
    struct ListNode*fast=head->next;
    //如果两指针相遇,那么只有一种情况那就是链表中存在环
    while(slow!=fast){
        //判断fastf和她下一步是否为空,否则要不又会导致fast指向空指针的下一个,导致报错
        if(fast==NULL||fast->next==NULL){
            return false;
        }
        slow=slow->next;
        fast=fast->next->next;
    }
    return true;
}

java语言解答(快慢指针)

/**
 * 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) {
        //增加这句话是防止定义的指针指向空指针导致报错
        if(head==null||head.next==null){
            return false;
        }
        //定义快慢指针,快指针每次走的步数是慢指针两倍
        ListNode slow=head;
        ListNode fast=head.next;
        //如果两指针相遇,那么只有一种情况那就是链表中存在环
        while(fast!=slow){
            //判断fastf和她下一步是否为空,否则要不又会导致fast指向空指针的下一个,导致报错
            if(fast==null||fast.next==null){
                return false;
            }
            slow=slow.next;
            fast=fast.next.next;
        }
        return true;   
    }
}

放个大佬的邪道解法,说明了解计算机工作原理对算法了解是有帮助的,虽然我原本就这么认为,但是感觉这个例子也恰好证明了,没有白学习的知识

leetcode源代码链接

堆大小足够的话，操作系统malloc一般是向上生长的，如果链表有环的话，那么next的地址一般比当前地址小，所以：

bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode *p = head;

    while (p != NULL && p->next != NULL) {
        if (p->next <= p) {
            return true;
        }
        p = p->next;
    }

    return false;
}

作者：blanca
链接：https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/solution/xie-dao-jie-fa-zhan-sheng-9261-by-blanca/
来源：力扣（LeetCode）
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