力扣141:环形链表 142环形链表2

方法一:哈希表
思路及算法

最容易想到的方法是遍历所有节点,每次遍历到一个节点时,判断该节点此前是否被访问过。

具体地,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。
public class Solution {
    
    
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
    
    
        Set<ListNode> seen = new HashSet<ListNode>();
        while (head != null) {
    
    
            if (!seen.add(head)) {
    
    
                return true;
            }
            head = head.next;
        }
        return false;
    }
}

方法二:快慢指针
思路及算法

本方法需要读者对「Floyd 判圈算法」(又称龟兔赛跑算法)有所了解。

假想「乌龟」和「兔子」在链表上移动,「兔子」跑得快,「乌龟」跑得慢。当「乌龟」和「兔子」从链表上的同一个节点开始移动时,如果该链表中没有环,那么「兔子」将一直处于「乌龟」的前方;如果该链表中有环,那么「兔子」会先于「乌龟」进入环,并且一直在环内移动。等到「乌龟」进入环时,由于「兔子」的速度快,它一定会在某个时刻与乌龟相遇,即套了「乌龟」若干圈。

我们可以根据上述思路来解决本题。具体地,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

思路:
初始化:讨论链表为空或者只有一个元素的情况
直接return false

快指针:从head.next出发,每次跳两步  head.next.next
满指针:从head出发,每次跳一步 head.next

如果满足他们是环形链表
那么会重叠
如果不满足环形链表,那么快指针会率先到达null


public class Solution {
    
    
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
    
    
        if (head == null || head.next == null) {
    
    
            return false;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next;
        while (slow != fast) {
    
    
            if (fast == null || fast.next == null) {
    
    
                return false;
            }
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return true;
    }
}


在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

概括一下:

根据:

f=2s (快指针每次2步,路程刚好2倍)

f = s + nb (相遇时,刚好多走了n圈)

推出:s = nb

从head结点走到入环点需要走 : a + nb, 而slow已经走了nb,那么slow再走a步就是入环点了。

如何知道slow刚好走了a步? 从head开始,和slow指针一起走,相遇时刚好就是a步
public class Solution {
    
    
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    
    
        ListNode slow = head, fast = head;
        while(true){
    
    
            if(fast == null || fast.next == null){
    
    
                return null;
            }
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if(slow == fast){
    
    
                break;
            }
        }
        fast = head;
        while(slow != fast){
    
    
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }
}


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