141.环形链表(快慢指针)

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环形链表

题目

  • 给你一个链表的头节点 head ,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,评测系统内部使用整数 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 。

示例

  • 示例1 image.png
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 image.png
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 image.png
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 。

拓展

  • 本方法需要读者对「Floyd 判圈算法」(又称龟兔赛跑算法)有所了解。
  • 假想「乌龟」和「兔子」在链表上移动,「兔子」跑得快,「乌龟」跑得慢。当「乌龟」和「兔子」从链表上的同一个节点开始移动时,如果该链表中没有环,那么「兔子」将一直处于「乌龟」的前方;如果该链表中有环,那么「兔子」会先于「乌龟」进入环,并且一直在环内移动。等到「乌龟」进入环时,由于「兔子」的速度快,它一定会在某个时刻与乌龟相遇,即套了「乌龟」若干圈。

解法

  • 快慢指针的思想:快慢指针刚开始的时候,都位于链表的头节点。快指针fast每次往前移动2步,slow指针只往前移动1步。
    • 那么当链表无环时,fast指针移动到链表的末尾时,slow指针刚好停在链表的中点
    • 当链表有环时,fast指针会与slow指针相遇
var hasCycle = function(head) { 
  // 如果没有环,那么fast指针,走到链表的尾部就会停止 
  // 如果有环,fast会经过环 // slow和fast指针是会重合,但是不一定在环点 
  let slow = head; 
  let fast = head; 
  while (fast != null && fast.next != null) { 
    // slow移动1 
    slow = slow.next; 
    // fast移动2 
    fast = fast.next.next; 
    if (slow == fast) return true; 
  } 
  // console.log('slow',slow,'fast',fast); 
  return false; 
};

附录