关于LeetCode中Linked List Cycle一题的理解

题目如下：

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

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

     题目的要求是判断一个链表中是否存在环。这个题目我还是想了很久的，最开始的思路是判断随着指针节点移动，其必然会与开始节点即head节点重合，如果重合就说明这个链表是个圈。这个想法显然是考虑不周的，因为题目中问的是是否“包含”链表，而不是问如何验证这个链表是环形链表，所以这么做是有问题的。然后思路到这里就中断了很长时间，我就先回家压了压惊。晚上睡觉躺在床上的时候终于把问题想通了。我当时想到了钟表的指针，一个走得快一个走得慢，走得快的一定会在某个时刻追上走得慢的指针，这样两个指针看起来就重合了。所以说，这道问题中我们也可以设置两个指针一个走的快，一个走得慢，然后进行循环，如果走得快的指针和走得慢的指针在某一时刻能指向同一内存地址，就说明这个链表中存在一个环。如果链表中不存在环的话，说明可以将链表看做一条直线，走得快的链表是绝对可能与走的慢的链表指向重合的，而且会在一定时刻后指向null，说明已经到达了链表末尾，此时循环结束，程序直接返回false即可（返回false说明程序中不存在环）。思路我们终于明确了，下一步就是写代码了，注意一下边界条件的判定就好，已Accepted的代码如下所示：

<span style="font-size:14px;">    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        ListNode faster = head;
        while(head!=null && faster!=null){
            head = head.next;
            if(faster.next!=null){
              faster = faster.next.next;  
            }else{
                return false;
            }
            if(head == faster){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }</span>

    这道题也是有Editoral Solution的，我们现在就一起来看一下这道题还有什么其他解法。Editoral Solution给出的第一种解法是使用HashSet的，每经过一个节点就将这个节点加入到HashSet中去，如果发现该节点已经在HashSet中了，说明这个节点之前已经到达过了，所以链表中肯定存在环，此时返回true即可。实现代码如下所示：

<span style="font-size:14px;">public boolean hasCycle(ListNode head) {
    Set<ListNode> nodesSeen = new HashSet<>();
    while (head != null) {
        if (nodesSeen.contains(head)) {
            return true;
        } else {
            nodesSeen.add(head);
        }
        head = head.next;
    }
    return false;
}</span>

    该题另一种方法也是通过不同速度来判断是否有环的思路，刚才已经介绍过了，就不再赘述了，代码如下：

<span style="font-size:14px;">public boolean hasCycle(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return false;
    }
    ListNode slow = head;
    ListNode fast = head.next;
    while (slow != fast) {
        if (fast == null || fast.next == null) {
            return false;
        }
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    return true;
}</span>

    最后当然要给出这个Editoral Solution的地址了，其中还有一些内容是关于时间复杂度的分析，也是很重要的，地址在这里：https://leetcode.com/articles/linked-list-cycle/

    哈哈，那就愉快地结束了。