141. 環形連結串列

知識點：連結串列；set；快慢指標

題目描述

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

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。

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。

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

解法一：集合

利於集合不重複的特性，依次將節點存入集合；

/**
 * 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) {
        //法一：集合
        Set<ListNode> set = new HashSet<>();
        while(head != null){
            if(set.contains(head)) return true;
            set.add(head);
            head = head.next;
        }
        return false;
    }
}
 

時間複雜度：O(N);
空間複雜度：O(N);

解法二：快慢指標

快慢指標就是用來處理環的問題的，如果有環，因為快指標每次相對慢指標移動1次，相當於逐漸靠近慢指標，所以最終一定會碰面；(想象一下在操場跑步，跑的快的一定會追上跑的慢的)

/**
 * 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) {
        //method 2:快慢指標；
        ListNode fast = head;
        ListNode low = head;
        while (fast != null && fast.next != null){
            fast = fast.next.next;
            low = low.next;
            if (fast == low){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}
 

時間複雜度：O(N);
空間複雜度：O(1);

體會

雙指標是一種很常用很常用的解題思路，其中有快慢指標這種，就是用來解決環、迴圈的問題；就是一個追及問題。