题目描述
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 。
思路分析
首先,当链表存在环时,一定会发生的一个现象就是,访问到某一个节点时,发现该节点在之前已经访问过。
那么,如果要进行这个判断,很直观的一个想法就是记录之前访问的每一个节点。可以用 Set 这样一种数据结构(基于哈希表,只能存储不重复元素)。如果不能够添加进 Set 就说明集合中已经存在该节点,也就表示有环。 该方法需要额外的存储空间,最坏情况为 O(n),因此空间复杂度和时间复杂度都为 O(n)。
接下来是第二种解法,存在环的场景,可以类比为两个人在环形跑道上发生追击。从同一起点出发,一个人 A 以 1 米每秒的速度起跑,另一个 B 以 2 米每秒的速度起跑。那么在这个环形跑道上,两个人最终总会相遇。假设跑道有 10 米,那么 B 再次追上 A 时,此时经过了 10 秒,也就是 A 跑完一圈,B 跑完两圈,此时两人相遇。 因此,该方法时间复杂度为 O(n),空间复杂度为常数级,只记录两个人跑过的距离为 O(1)。
AC 代码
这里只列出解法二的代码:
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
# 边界 case []
if head == None or head.next == None:
return False
# 循环终止条件,无环到尾部停止,有环找到为止
slow = head # step 1
fast = head # step 2
while (slow != None and slow.next != None and fast != None and fast.next != None and fast.next.next != None):
slow = slow.next
fast = fast.next.next
if (slow == fast):
return True
return False # 说明某一个指针指向了空,无环
总结
简单题目,需要注意一些边界用例,和判空的处理。面试如果遇到这种题目主要是考察代码的实现能力,和语言的驾驭能力。因为思路其实不难,基本都能说出来。因此重点就落在了编码实现上。写代码,无他唯手熟尔。
作者:kirinzer
来源:掘金
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