LeetCode 141. Linked List Cycle

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LeetCode 141. Linked List Cycle

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, 104]
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

 

进阶： 你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

算法

(链表，指针扫描) O(n)O(n) 用两个指针从头开始扫描，第一个指针每次走一步，第二个指针每次走两步。如果走到 null，说明不存在环；否则如果两个指针相遇，则说明存在环。

为什么呢？ 假设链表存在环，则当第一个指针走到环入口时，第二个指针已经走到环上的某个位置，距离环入口还差 xx 步。 由于第二个指针每次比第一个指针多走一步，所以第一个指针再走 xx步，两个指针就相遇了。

时间复杂度分析：第一个指针在环上走不到一圈，所以第一个指针走的总步数小于链表总长度。而第二个指针走的路程是第一个指针的两倍，所以总时间复杂度是 O(n)O(n)。

ac代码

/**
 * 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 || !head->next) return 0;
        ListNode *first = head, *second = first->next;

        while (first && second)
        {
            if (first == second) return true;
            first = first->next;
            second = second->next;
            if (second) second = second->next;
        }

        return false;
    }
};