今天做到leetcode 141: Linked List Cycle,判断链表是否存在环,因为看到题目中的val都是整数,所以我是将每个node用1.1作为值去mark了,如果head.next的val是1.1,就说明我指向的下个结点已经走过了,这就是一个环,如果走到最后head走到None了还没返回True,那么这个链表就是没有环的,return False。
# 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
"""
while head!= None:
if head.val == 1.1:
return True
if head.next != head:
head.val = 1.1
head = head.next
else:
return True
return False
有点取巧地用了val都是整数来用浮点数进行mark走过的结点,问题给出的标准解答是用快慢指针,代码如下
# 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
"""
try:
slow = head
fast = head.next
while slow is not fast:
slow = slow.next
fast = fast.next.next
return True
except:
return False
快慢指针为什么能判断单链表是否有环呢,就像在大学跑5000米一样,我们的场地都是400米的圈。假设跑的距离足够长,现在有一位跑的快的选手和跑的慢的选手,如果是跑圈圈的话,快人肯定会领先慢人一圈后又追上他,甩他一圈。如果没有圈圈,跑直线的话,快人永远在慢人前面,不会再跟他相遇了。
在单链表里,快人就是快指针,慢人就是慢指针,有环的情况就是他们俩跑圈圈,起跑后快指针总会再一次与慢指针相遇,无环的情况就是起跑后他们不会再相遇。
如何来创造快指针和慢指针呢,我们设定快指针一次跨两步(每次更新为fast = fast.next.next),慢指针一次跨一步(slow = slow.next)
接下来进行判断,用while循环来一直更新快慢指针的跑动,条件是只要没有追上就一直更新,让他继续跑,满足快慢指针相等时结束while循环(while slow is not fast)。结束了后return True,因为我快慢指针相遇了,必存在环。如果快指针都跑到终点了(None)或者fast.next到终点了,那么这就是个直线赛道,return False。
还有其他应用比如找有序链表的中位数,找到链表中倒数第K个结点,都用到了快指针达到终点时,慢指针到达位置是我们想要的位置这一属性。
总结一下:
快慢指针有两个好用的地方
- 如果有环,快指针必然会再次与慢指针相遇
- 快指针到终点时,慢指针的位置可以成为我们需要的元素,这取决于我们队两个指针步长的设计