算法-环形链表

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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

这题是快慢指针的应用,如果没有这方面的思想,或者之前结果类似的题,很难想到,一般容易想到的是使用set判断。

方法一:Set集合

   public boolean hasCycle(ListNode head) {
        HashSet<ListNode> set = new HashSet<>();
        while (head != null) {
            //如果set里面已经存在,那么不会添加成功
            if (!set.add(head)) {
                return true;
            }
            head = head.next;
        }
        //没有环
        return false;
    }

方法很简单,利用set不能存放重复数据实现。

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(N)O(N),最坏情况需要遍历每个节点一次。

  • 空间复杂度:O(N)O(N),最坏情况需要将每个节点插入到set中一次。

方法二:快慢指针

快慢指针的意思是,快指针隔着几个元素遍历链表,慢指针是一个一个元素的遍历,当存在环,快指针会在环里遍历n圈,直到慢指针进入圈里相遇,如果没有环,那么它们将用于不会相遇。

   public boolean hasCycle(ListNode head) {
       if (head == null) {
           return false;
       }
       ListNode slow = head;
       ListNode fast = head.next;
       if (fast == null) {
           return false;
       }
       while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
           if (fast == slow) {
               return true;
           }
           // 慢指针移动一个           
           slow =slow.next;
           //快指针移动两个
           fast = fast.next.next;
       }

       //没有环
       return false;
   }

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(N)O(N),没环的情况,遍历一次链表长度;有环,快慢指针相遇,最多是慢指针移动n次。

  • 空间复杂度:O(1)O(1),常数空间。