leetcode算法141.环形链表

Posted 2022-02-26 学无止境小奇

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文章目录

• 一、leetcode算法
• • 1、环形链表
  • • 1.1、题目
    • 1.2、思路
    • 1.3、答案

一、leetcode算法

1、环形链表

1.1、题目

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos 不作为参数进行传递 。仅仅是为了标识链表的实际情况。

如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。

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。

1.2、思路

思路一：此题可以用哈希表来解决，将每一个节点都放入哈希表中，如果有节点重复就证明有环，这种算法的空间复杂度为O(n)，即最坏的情况将所有的节点都放入哈希表中。
思路二：可以用快慢指针来解决，定义一个快指针，一个慢指针，快指针每次走两步，慢指针每次走一步，如果没有环，那么快指针会走到头结束，如果有环，快指针会在环中一直循环，等到慢指针也进入环中循环，然后他们会在环中相遇，这就证明有环，这种算法空间复杂度为O(1)。

1.3、答案

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;
    

复杂度分析

时间复杂度：O(N)，其中 N 是链表中的节点数。

当链表中不存在环时，快指针将先于慢指针到达链表尾部，链表中每个节点至多被访问两次。

当链表中存在环时，每一轮移动后，快慢指针的距离将减小一。而初始距离为环的长度，因此至多移动 N 轮。

空间复杂度：O(1)。我们只使用了两个指针的额外空间。