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環形連結串列

• 題目
• 解題思路
• • 雜湊表
  • 連結串列計數
  • 快慢指標
• 提交程式碼
• • 雜湊表
  • 連結串列計數
  • 快慢指標
• 學習總結

題目

給定一個連結串列，判斷連結串列中是否有環。

如果連結串列中有某個節點，可以通過連續跟蹤 next 指標再次到達，則連結串列中存在環。 為了表示給定連結串列中的環，我們使用整數 pos 來表示連結串列尾連線到連結串列中的位置（索引從 0 開始）。 如果 pos 是 -1，則在該連結串列中沒有環。注意：pos 不作為引數進行傳遞，僅僅是為了標識連結串列的實際情況。

如果連結串列中存在環，則返回 true 。 否則，返回 false 。

進階：

你能用 O(1)（即，常量）記憶體解決此問題嗎？

示例 1：

輸入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
輸出：true
解釋：連結串列中有一個環，其尾部連線到第二個節點。

示例 2：

輸入：head = [1,2], pos = 0
輸出：true
解釋：連結串列中有一個環，其尾部連線到第一個節點。

示例 3：

輸入：head = [1], pos = -1
輸出：false
解釋：連結串列中沒有環。

提示：

連結串列中節點的數目範圍是 [0, 10^4]
-10^5 <= Node.val <= 10^5
pos 為 -1 或者連結串列中的一個 有效索引 。

來源：力扣（LeetCode）
連結：https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle
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解題思路

雜湊表

用雜湊表儲存遍歷過的節點，當出現環時，必然在雜湊表中已有記錄，可快速查詢到，此時返回已有節點。

• 時間複雜度O(n)
  對連結串列節點進行遍歷，遍歷至出現環時的節點，節點次數必然大於連結串列長度n。
• 空間複雜度O(n)
  雜湊表儲存環形連結串列的所有節點，與連結串列長度有關。

連結串列計數

考慮最多的情況，連結串列最多有10000個節點，一旦遍歷次數超過該值，則為有環。

• 時間複雜度O(n)
  對連結串列節點進行遍歷，遍歷至出現環時的節點，節點次數必然大於連結串列長度n。
• 空間複雜度O(1)
  一個新的變數count空間。

快慢指標

列舉節點時設定一快一慢雙指標，有環的情況下兩個指標最終會相遇。

• 時間複雜度O(n)
  對連結串列節點進行遍歷，遍歷至出現環時的節點，節點次數必然大於連結串列長度n。
• 空間複雜度O(1)
  兩個指標空間。

提交程式碼

雜湊表

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
        dic = {}
        while head:
            if dic.get(head):
                return True
            dic[head] = 1
            head = head.next
        return False

連結串列計數

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
        count = 0
        while head and count <= 10000:
            count += 1
            head = head.next
        return count > 10000

快慢指標

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
        slow, fast, flag = head, head, False
        while fast:
            if flag:
                slow = slow.next
                flag = False
            else:
                flag = True
            fast = fast.next
            if slow == fast:
                return True
        return False

學習總結

1. 學習環形連結串列的特性，典型判斷方法為快慢指標法，是第二次遇到，對實現更加了解；
2. 在遍歷連結串列節點時，還可以對每個節點設定屬性值，空間複雜度為O(n)，判斷標誌為出現重複的節點。