leetcode141.环形链表

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？

 

 

解题方法
法1：哈希表+单指针
以set数据结构作为散列表，存储访问过的节点；

循环遍历链表，记录访问过的节点；

在循环中判断当前节点是否已记录在散列表中，如果有，则为环状链表。

# 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:
        
        visited = set() # 创建哈希表用以记录遍历经过的节点
        temp = head # 指针指向head

        while temp: # 循环便利链表
            if temp in visited: # 判断是否访问过当前节点
                return True
            visited.add(temp)  # 记录访问过的节点
            temp = temp.next # 移动节点
            
        return None

 

 

 

法2：双指针（快慢指针）
一快一慢两个指针，慢指针一次走1，快指针一次走2；

以相对速度考虑，如果有环，则一定会相遇；

注意循环条件，判断条件的设计。

# 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:
        
        # 定义快慢指针，同时从起点head开始
        slow = fast = head

        # 注意判断条件：fast, fast.next都不为None，才能循环
        # fast.next不为 None，也是为了使 fast.next.next 能够被定义
        while fast and fast.next:
            slow = slow.next    # 慢指针，一次走1
            fast = fast.next.next   # 快指针，一次走1
            if slow is fast: # 如果发生相遇，说明存在环
                return True 
        
        return False # 退出循环，说明fast或fast.next有 None, 即无环