经典算法题-判断链表中是否有环

源自LeetCode-141

 

给定一个链表，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，我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。 如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。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。

 

 

#思路1.硬做，不断执行next，看是否能走到空指针（结尾）

#2.利用set结构，判断next节点是否经历过

#3.设置两个指针，一快一慢。快慢指针同步出发，快指针一次走两步，慢指针一次走一步。当慢指针追上快指针时，则认定链表中存在闭环

 

方法一过于繁杂，不做推荐。我们重点看后续两种方法的具体代码实现

2.

我们可以使用哈希表来存储所有已经访问过的节点。每次我们到达一个节点，如果该节点已经存在于哈希表中，则说明该链表是环形链表，否则就将该节点加入哈希表中。重复这一过程，直到我们遍历完整个链表即可。

class Solution:
    def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
            seen = set()
            while head:
                if head in seen:
                    return True
                seen.add(head)
                head = head.next
            return False

 

 

 

 

3.

我们定义两个指针，一快一满。慢指针每次只移动一步，而快指针每次移动两步。初始时，慢指针在位置 head，而快指针在位置 head.next。这样一来，如果在移动的过程中，快指针反过来追上慢指针，就说明该链表为环形链表。否则快指针将到达链表尾部，该链表不为环形链表。

注意：我们的判断条件走的是while循环，判断条件为快慢两指针是否重合。所以从初始设置，我们就应该将fast指针指向head.next，否则出发时就会与slow指针重合，无法往下运行

class Solution:
    def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
        if not head or not head.next:
            return False
        
        slow = head  #慢指针指向头节点
        fast = head.next  #快指针指向头节点的下一位

        while slow != fast:
            if not fast or not fast.next:
                return False
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next

        return True