C++环形链表

Posted 2021-08-30 久病成良医

给定一个链表，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，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。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。

思路

可以使用快慢指针法， 分别定义 fast 和 slow指针，从头结点出发，fast指针每次移动两个节点，slow指针每次移动一个节点，如果 fast 和 slow指针在途中相遇 ，说明这个链表有环。

为什么fast 走两个节点，slow走一个节点，有环的话，一定会在环内相遇呢，而不是永远的错开呢？

fast指针一定先进入环中，如果fast 指针和slow指针相遇的话，一定是在环中相遇，这是毋庸置疑的。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        //使用快慢指针法
        //若头节点为null，直接返回false
        if (head == nullptr)
            return false;
        //1.声明两个步子不同的快慢指针
        ListNode* fast = head;
        ListNode* slow = head;
        //2.循环进行判断   fast和fast->next需要不为空，因为有fast->next->next否则会发生非法内存访问
        while(fast!=nullptr&&fast->next!=nullptr){
            //快指针一步两个节点，慢指针一个
            fast = fast->next->next;
            slow = slow->next;
            //当快慢指针相等时，链表中有环
            if(fast == slow)
                return true;
        }
        //当fast/fast.next为null时，链表中没有环，操作结束
        return false;
    }
};