141. 环形链表｜刷题打卡

闲时要有吃紧的心思，忙时要有悠闲的趣味

• 题目描述
• 思路分析
• AC 代码
• 总结

题目描述

 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 。

进阶：

 你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

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。

提示：

• 链表中节点的数目范围是 [0, 104]
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引

思路分析

 又是一道链表相关的题。

思路一：哈希表

 最容易想到的方法是遍历所有节点，储存起来；每次遍历到下一个节点时，判断该节点此前是否被访问过。

 具体地，我们可以使用哈希表(Map)来存储所有已经访问过的节点。每次我们到达一个节点，如果该节点已经存在于哈希表中，则说明该链表是环形链表，否则就将该节点加入哈希表中。重复这一过程，直到我们遍历完整个链表即可。

复杂度分析

• 时间复杂度：O(N)，其中 N 是链表中的节点数。最坏情况下我们需要遍历每个节点一次。

• 空间复杂度：O(N)，其中 N 是链表中的节点数。主要为哈希表的开销，最坏情况下我们需要将每个节点插入到哈希表中一次。

思路二：快慢指针

 本方法需要读者对「Floyd 判圈算法」（又称龟兔赛跑算法）有所了解。

 假想「乌龟」和「兔子」在链表上移动，「兔子」跑得快，「乌龟」跑得慢。当「乌龟」和「兔子」从链表上的同一个节点开始移动时，如果该链表中没有环，那么「兔子」将一直处于「乌龟」的前方；如果该链表中有环，那么「兔子」会先于「乌龟」进入环，并且一直在环内移动。等到「乌龟」进入环时，由于「兔子」的速度快，它一定会在某个时刻与乌龟相遇，即套了「乌龟」若干圈。

 我们可以根据上述思路来解决本题。具体地，我们定义两个指针，一快一满。慢指针每次只移动一步，而快指针每次移动两步。初始时，慢指针在位置 head，而快指针在位置 head.next。这样一来，如果在移动的过程中，快指针反过来追上慢指针，就说明该链表为环形链表。否则快指针将到达链表尾部，该链表不为环形链表。

AC 代码

题解一：哈希表

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */

/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {boolean}
 */
var hasCycle = function (head) {
  // 非空判断
  if (!head || !head.next) {
    return false
  }
  // 哈希表
  let dataMap = new Map()
  while (head) {
    if (dataMap.has(head)) {
      return true
    }
    dataMap.set(head, 1)
    head = head.next
  }
  return false
}

题解二：快慢指针

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */

/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {boolean}
 */
var hasCycle = function (head) {
  // 非空判断
  if (!head || !head.next) {
    return false
  }
  // 定义指针
  let slow = head
  let fast = head.next
  while (slow !== fast) {
    if (!fast || !fast.next) {
      return false
    }
    slow = slow.next
    fast = fast.next.next
  }
  return true
}

总结

 三月你好，春暖花开。加油！

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