「算法」环形链表 & 环形链表 II

00141 环形链表

题目描述

给定一个链表，判断链表中是否有环。

实例 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。

力扣地址

• https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle
• https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle

解题报告

哈希表

本题解由微信公众号小猿刷题提供, 错误之处, 欢迎指正.

通过检查一个结点此前是否被访问过来判断链表是否为环形链表。常用的方法是使用哈希表.

/**
 * 微信公众号"小猿刷题"
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        Set<ListNode> nodesSeen = new HashSet<>();
        while (head != null) {
            if (nodesSeen.contains(head)) {
                return true;
            } else {
                nodesSeen.add(head);
            }
            head = head.next;
        }
        return false;
    }
}

双指针

本题解由微信公众号小猿刷题提供, 错误之处, 欢迎指正.

定义两个不同速度的快、慢指针遍历链表，慢指针每次移动一步，而快指针每次移动两步。如果列表中不存在环，最终快指针将会最先到达尾部，此时我们可以返回 false

/**
 * 微信公众号"小猿刷题"
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        // 从链表头部开始
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while(fast != null && fast.next != null){
            // 快慢指针行走
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            // 相遇说明有环
            if(slow == fast){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

00142 环形链表 II

题目描述

给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。

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。

说明：不允许修改给定的链表。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：tail connects to node index 1

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：tail connects to node index 0

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：no cycle

解释：链表中没有环。

进阶：

• 你是否可以不用额外空间解决此题？

力扣地址

• https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle-ii/
• https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii/

解题报告

哈希表

本题解由微信公众号小猿刷题提供, 错误之处, 欢迎指正.

如果我们用一个 Set 保存已经访问过的节点，我们可以遍历整个列表并返回第一个出现重复的节点

/**
 * 微信公众号"小猿刷题"
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        Set<ListNode> visited = new HashSet<ListNode>();

        ListNode node = head;
        while (node != null) {
            if (visited.contains(node)) {
                return node;
            }
            visited.add(node);
            node = node.next;
        }

        return null;
    }
}

双指针

本题解由微信公众号小猿刷题提供, 错误之处, 欢迎指正.

图解快慢指针判断环&环入口算法.

/**
 * 微信公众号"小猿刷题"
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while(fast != null && fast.next != null){
            fast = fast.next.next;  // 快指针移动2位
            slow = slow.next;       // 慢指针移动1位
            // 快慢指针的处理只能判断是否有环,并不能判断出在哪里出现的环(相遇说明有环)
            if(fast == slow){
                fast = head;
                // 重置快指针, 然后各自都移动1位,再次相遇的地方就是环入口
                while(slow != fast){
                    fast = fast.next;
                    slow = slow.next;
                }
                return fast;
            }
        }
        return null;
    }
}

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/269032/blog/3157955