hot100_环形链表

1. 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。

2. 题解

2.1. 哈希表

2.1.1. 核心思想

利用哈希集合记录已经访问过的链表节点，快速判断节点是否重复出现。

2.1.2. 代码

/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
bool hasCycle(ListNode *head) {
unordered_map<ListNode*, bool> mp;
ListNode* cur = head;
while(cur) {
if(mp.count(cur)) return true;
mp[cur] = true;
cur = cur->next;
}
return false;
}
};

2.1.3. 复杂度

时间复杂度：

O

(

n

)

O(n)

O(n) 空间复杂度：

O

(

n

)

O(n)

O(n)，需要存储节点

2.2. 快慢指针（Floyd 判圈算法，龟兔赛跑）

2.2.1. 核心思想

设置两个指针，慢指针 slow、快指针 fast，都从链表头出发：

• slow：每次走 1 步
• fast：每次走 2 步

关键点：快不是跳跃式跨过慢指针；相对速度为 1，环内必定相遇，不会永远错过。

2.2.2. 代码

/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
bool hasCycle(ListNode *head) {
ListNode* slow = head;
ListNode* fast = head;
while(fast != nullptr && fast->next != nullptr) {
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
if(slow == fast) {
return true;
}
}
return false;
}
};

2.2.3. 复杂度

时间复杂度：

O

(

n

)

O(n)

O(n) 空间复杂度：

O

(

1

)

O(1)

O(1)，只使用两个指针

2.3. 两种算法对比

3. 141. 环形链表 – 力扣（LeetCode）