LeetCode-141. 环形链表

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141. 环形链表

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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？

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题解分析

解法一：快慢指针-复杂版

/**
 * 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) {
        if(head == null){
            return false;
        }
        ListNode slow = head;
        if(slow.next == slow){
            return true;
        }
        if(slow.next == null){
            return false;
        }
        ListNode fast = slow.next.next;
        while(fast != null && fast.next != null && slow != fast){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        if(fast == null || fast.next == null){
            return false;
        }
        return true;
    }
}

解法二：快慢指针-精简版

1. 从解法一我们可以看到，这种解法十分复杂，需要很多的null判断。
2. 实际上，这些空判断可以在循环里面判断，我们前面其实并不需要初始化fast指针为head.next.next，这步同样可以在循环中完成。
3. 需要注意的是，我们的while循环的条件是fast != null，那我们可能会有一个疑问，为什么不将fast.next != null也加上去呢？其实这里有可能slow会等于fast.next。
4. 我们的思路是每次先走fast（往前走两步），再和没有走之前的slow进行比较，如果相同则直接返回，否则继续走slow（往前走一步）。

/**
 * 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, fast = head;
        while(fast != null){
            fast = fast.next;
            if(fast != null){
                fast = fast.next;
            }
            if(slow == fast){
                return true;
            }
            slow = slow.next;
        }
        return false;
    }
}

/**
 * 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, fast = head;
        while(fast != null && fast.next != null){
            fast = fast.next.next;
            if(slow == fast){
                return true;
            }
            slow = slow.next;
        }
        return false;
    }
}