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）。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？
思路：快慢指针
本题可以采用快慢指针的方法来解决。我们定义两个指针，一个慢指针 slow，一次走一步；一个快指针 fast，一次走两步。如果链表中存在环，那么这两个指针肯定会在环上相遇。 具体实现时，我们可以先判断链表是否为空或只有一个节点，如果是的话直接返回 false。然后我们定义快慢指针，将它们都指向头节点，接着我们对链表进行遍历，每次快指针走两步，慢指针走一步，如果快指针为空或快指针的 next 节点为空，说明链表中不存在环，直接返回 false；如果快慢指针相遇了，说明链表中存在环，返回 true 即可。
/**
* Definition for singly-linked list.
* class ListNode {
* val: number
* next: ListNode | null
* constructor(val?: number, next?: ListNode | null) {
* this.val = (val===undefined ? 0 : val)
* this.next = (next===undefined ? null : next)
* }
* }
*/
function hasCycle(head: ListNode | null): boolean {
// 异常处理
if(!head || !head.next) return false;
// 快慢指针
let fast: ListNode | null = head;
let low: ListNode | null = head;
while(fast && fast.next) {
low = low.next;
fast = fast.next.next;
if(low === fast) return true;
}
return false;
};
总结
- 时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。最坏情况下，链表中不存在环，快指针需要遍历整个链表，时间复杂度是 O(n)；最好情况下，链表中存在环，快指针只需要遍历一次就可以发现环，时间复杂度是 O(n/2)，即 O(n)。
- 空间复杂度：O(1)，只使用了常量级别的额外空间。
- 本题是一道比较典型的快慢指针的应用题，时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(1)。可以通过快慢指针的方法判断链表是否存在环。
