【LeetCode】141. 链表环

问题描述

Given a linked list, determine if it has a cycle in it.

To represent a cycle in the given linked list, we use an integer pos which represents the position (0-indexed) in the linked list where tail connects to. If pos is -1, then there is no cycle in the linked list.

Follow up:

Can you solve it using O(1) (i.e. constant) memory?

给定一个链表，判断它是否有一个循环。
为了在给定的链表中表示一个循环，我们使用一个整数pos来表示tail连接到的链表中的位置(0索引)。如果pos是-1，那么链表中就没有循环。

跟进:
你能用O(1)(即常数)内存来解决它吗?

输入: head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出: true

输入: head = [1,2], pos = 0
输出: true

输入: head = [1], pos = -1
输出: false

Python 实现

要判断一个链表是否存在环，一种比较常用方法是定义两个指针，一个走快点，一个走慢点，只要在某个时候，两个指针重合了，说明链表存在环。严谨一点的描述是，我们可以定义两个指针，一个每次只走一步，另一个一次走两步，在指针没有指向空，也就是没有到达链表末尾前，出现两个指针重合的情况，说明这个链表存在环。

# 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
        """

        oneStep = head
        twoStep = head
        
        while twoStep != None and twoStep.next != None:
            oneStep = oneStep.next
            twoStep = twoStep.next.next
            
            if twoStep != None and twoStep == oneStep:
                return True
        
        return False

可能有人看完代码之后，会想如果前面的那个指针把步伐设置更大，是不是就能更快使得两个指针重合，减少循环次数以节省时时间？这个想法有一定的道理，但是由于链表的长度是未知的，有可能当我们把移动更快的那个指针的步伐设置过大，即便链表存在环，这个指针每次都与另一个指针错过，这样子可能会导致更大的时间成本，甚至会错过重合的机会，导致判断错误。当然，指针步长的设置可以很有技巧，但讨论起来就比较复杂了。以后有机会再深入探讨一下。

链接：https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle/