LeetCode 141.环形链表（快慢指针｜链表）一、核心思路判断单链表是否存在环。链表有环：某个节点的 next

一、核心思路

判断单链表是否存在环。链表有环：某个节点的 next 指针可以再次访问到之前出现过的节点；有环返回 true，无环返回 false。采用弗洛伊德龟兔赛跑算法（快慢指针）

慢指针slow每次走 1 步，快指针fast每次走 2 步，两个指针都从 head 出发。
如果链表不存在环：快指针会先走到链表末尾null，退出循环，返回 false。
如果链表存在环：快指针进入环后会一直在环内循环，速度更快，最终一定会追上慢指针。当slow == fast（节点引用相等，内存地址相同）代表相遇，证明存在环，返回 true。

循环条件：fast != null && fast.next != null 目的：保证执行fast.next.next不会触发空指针异常。

二、代码实现

/**
 * Definition for singly‑linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while(fast != null && fast.next != null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            // 判断节点引用是否为同一个对象
            if(slow == fast){
                return true;
            }
        }
        // fast走到null，链表无环
        return false;
    }
}

时间复杂度：(O(n)) 空间复杂度：(O(1))，仅使用两个指针变量

备选思路 HashSet：遍历把节点存入集合，检测重复节点，空间复杂度 O (n)，不推荐面试使用。

三、实例演示

样例 1：有环链表 `3 →2 →0 →‑4`，`‑4.next = 2`

初始化：slow=3，fast=3，循环条件fast != null && fast.next != null

轮次	slow	fast	slow = slow.next	fast = fast.next.next	slow == fast
初始	3	3	-	-	❌
第 1 轮	3	3	slow 走到 2	fast 走到 0	❌
第 2 轮	2	0	slow 走到 0	fast 走到 2	❌
第 3 轮	0	2	slow 走到‑4	fast 走到‑4	✅相遇，return true

样例 2：无环链表 `1 →2 →3 →null`

初始化：slow=1，fast=1

轮次	slow	fast	slow = slow.next	fast = fast.next.next	slow == fast
初始	1	1	-	-	❌
第 1 轮	1	1	slow 走到 2	fast 走到 3	❌
第 2 轮	2	3	slow 走到 3	fast.next == null，循环终止	-

循环退出，返回 false。

四、语法坑、边界问题

slow == fast比较的是节点对象引用（内存地址），不能比较 val 值。不同节点 val 相同，但不是同一个节点，不能判定有环。
while 循环条件 fast != null && fast.next != null，两个条件缺一不可；如果缺少fast.next != null，执行fast.next.next报空指针。
slow 与 fast 初始值都赋值head，不要初始化为head.next，会错过初始就相遇的场景。
边界用例：
- head == null空链表：直接跳出循环返回 false，代码兼容。
- 单个节点，节点 next 指向自己（自环）：快慢指针可以正常相遇返回 true。
有环链表永远不会出现fast = null，指针一直在环中循环。

五、内置函数 / 语法总结

fast = fast.next.next：链表一次性向后跳两步，使用前必须保证 fast.next 不为 null。
链表引用相等==：判断是否是同一个节点对象；不能拿==判断节点内部数值。
while 链表遍历终止：无环链表靠 fast 碰到 null 结束循环。

六、个人感悟

快慢指针两大用途：①找链表中点（234 回文链表）；②检测链表环（141 环形链表）；两套代码循环条件完全一样。
核心逻辑：有环，快指针一定能追上慢指针；无环，快指针先抵达链表末尾。
注意区分：==对比地址，.val对比数值，链表题高频踩坑点。
拓展：142 环形链表 II，在本题基础上进一步寻找环的入口节点。

LeetCode 141.环形链表（快慢指针｜链表）