Leetcode141–环形链表

题目描述

原题链接：

https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/ (中文)

https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle/ (英文)

题目描述：

给定一个链表，判断链表中是否有环。

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。

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。

解题思路

方法1：哈希表

对于链表而言，不像数组那样可以索引到下标，所以对于判读一个链表是不是有环，因为链表中每个结点的地址是唯一，最直观的想法是，遍历的过程中把地址存入一个哈希表中，然后要是有None就表示没有环，要是遍历的过程中发现哈希表中已经存在了某个结点的地址，就表示该链表是环形链表。

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

class Solution(object):
    def hasCycle(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: bool
        """
        hash_value = []
        while head != None:
            if head in hash_value:
                return True
            else:
                hash_value.append(head)
            head = head.next
        return False

通过上述的代码可以看到，使用哈希表的方法的话，需要额外的空间去存储，空间复杂度是 $O (n)$ ，如果是大的数据的话，很浪费内存。

方法2：双指针的方法

同样是遍历的方法，使用双指针的空间复杂度就是 $O (1)$ ，具体操作是：两个指针分为快指针和慢指针，慢指针每次走一步，快指针每次走两步，这样的话，如果不是环链表，快指针遇到 None就可以结束，否则的话，快指针肯定会追上慢指针，这里画个动态地图演示一下；

在这里插入图片描述

下面是动态规划方法的代码：

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

class Solution(object):
    def hasCycle(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: bool
        """
        if (head == None) or (head.next == None):
            return False
        
        slow = head
        fast = head.next
        
        while slow != fast:
            if (fast == None or fast.next == None):
                return False
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
        
        return True

判读一个链表中是否有环（Leetcode141--环形链表）

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