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141.环形链表
来源：力扣（LeetCode）
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）。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 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, ] pos 为 -1 或者链表中的一个有效索引 。
解法
- 遍历+哈希表：遍历，并用哈希表存储该节点，遍历每个节点，判断该节点是否在哈希表中，如果在的话，表明有环；如果遍历到最后，说明无环；
- 快慢指针：指定快慢两个指针，慢指针每次走一步，快指针每次走两步，类似于龟兔赛跑，如果存在环路，快指针最终肯定能追上慢指针，二者重合；如果不存在环路，快指针遍历到最后即可结束；这里快慢指针可以是从相同地方起步，也可以是快指针在慢指针的下一个位置，注意这二者的while循环条件；
代码实现
遍历+哈希表
python实现
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def hasCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
# 暴力+ 哈希法
s = dict()
if not head or not head.next:
return False
while head:
if head in s:
return True
s[head] = ''
head = head.next
return False
c++实现
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
bool hasCycle(ListNode *head) {
// 暴力法+哈希表
if (head == NULL || head->next == NULL)
return false;
unordered_map<ListNode*, int> hashTable;
while (head){
auto it = hashTable.find(head);
if ( it!= hashTable.end()){
return true;
}
hashTable[head] = 1;
head = head->next;
}
return false;
}
};
复杂度分析
- 时间复杂度：
- 空间复杂度： 哈希表存储占用空间
快慢指针
python实现
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def hasCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
# 快慢指针，一个走一步，一个走两步，如果存在环路，是会相交的
if not head or not head.next:
return False
slow = head
fast = head.next
while slow != fast:
if not fast or not fast.next:
return False
slow = slow.next
fast = fast.next.next
return True
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def hasCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
# 快慢指针，一个走一步，一个走两步，如果存在环路，是会相交的
if not head or not head.next:
return False
slow = head
fast = head
while fast and fast.next:
slow = slow.next
fast = fast.next.next
if slow == fast:
return True
return False
c++实现
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
bool 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;
}
};
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
bool hasCycle(ListNode *head) {
if (head == NULL || head->next == NULL){
return false;
}
ListNode* slow = head;
ListNode* fast = head;
while (fast and fast->next){
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
if (slow == fast)
return true;
}
return false;
}
};
复杂度分析
- 时间复杂度：
- 空间复杂度：
