判断单链表是否有环的算法（Java语言描述）

带环链表

这里的带环单链表可不是环形单链表，这个环可能是我们不想要的，所以需要检测。
我们就不假设有一个打结状的环了，那样跑到哪里去也不清楚，这里的“带环链表”，环必然是在末端。
这是经典问题，方法众多，但方法效率差别很大，本文试举三例，并对较优算法加以编程实现。

算法一：暴力查重

双指针即可，前一个指针在遍历单链表，后一个指针遍历前指针之前的所有结点是否有与前指针相同的结点。
如果能跑到结尾，自然是无环的，否则就跑下去，总会发现的。
这算法很暴力，不好。

算法二：HashSet查重

不需要双指针，但需要多费一些空间，建一个HashSet，里面装每一个搜索过的结点，搜到的结点如果Set里有，就是说明了有环，否则就把新搜到的结点加入HashSet里面。搜到尽头就是没环。

算法三：双指针

前一个指针一次跳两个结点，后一个结点一次跳一个结点，如果有环，则前后必能相遇。如果前者跑到尽头就说明没环。

算法核心代码（Java语言描述）：

private boolean isCircular() {
    Node<T> prev = first;
    Node<T> rear = first;
    while (prev.next != null) {
        prev = prev.next;
        if (prev.next == null) {
            return false;
        }
        prev = prev.next;
        rear = rear.next;
        if (prev == rear) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

完整代码（Java语言描述）

public class Main {

    private static class Node<T> {
        T element;
        Node<T> next;
        Node(T element) {
            this.element = element;
        }
    }

    private static class LinkedList<T> {
        Node<T> first;
        private boolean isCircular() {
            Node<T> prev = first;
            Node<T> rear = first;
            while (prev.next != null) {
                prev = prev.next;
                if (prev.next == null) {
                    return false;
                }
                prev = prev.next;
                rear = rear.next;
                if (prev == rear) {
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Node<Integer> node1 = new Node<>(1);
        Node<Integer> node2 = new Node<>(2);
        Node<Integer> node3 = new Node<>(3);
        Node<Integer> node4 = new Node<>(4);
        Node<Integer> node5 = new Node<>(5);
        Node<Integer> node6 = new Node<>(6);
        Node<Integer> node7 = new Node<>(7);
        Node<Integer> node8 = new Node<>(8);
        Node<Integer> node9 = new Node<>(9);
        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node3.next = node4;
        node4.next = node5;
        node5.next = node6;
        node6.next = node7;
        node7.next = node8;
        node8.next = node9;
        node9.next = node4;
        LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
        list.first = node1;
        System.out.println("链表是否有环：" + list.isCircular());
    }

}