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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 。
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?
首先第一点: 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。
那么来看一下,为什么fast指针和slow指针一定会相遇呢?
可以画一个环,然后让 fast指针在任意一个节点开始追赶slow指针。
会发现最终都是这种情况, 如下图:
fast和slow各自再走一步, fast和slow就相遇了
这是因为fast是走两步,slow是走一步,其实相对于slow来说,fast是一个节点一个节点的靠近slow的,所以fast一定可以和slow重合。
动画如下:
C++代码如下
class Solution {
public:
bool hasCycle(ListNode *head) {
ListNode* fast = head;
ListNode* slow = head;
while(fast != NULL && fast->next != NULL) {
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
// 快慢指针相遇,说明有环
if (slow == fast) return true;
}
return false;
}
};
做完这道题目,可以在做做142.环形链表II,不仅仅要找环,还要找环的入口。
142.环形链表II题解:链表:环找到了,那入口呢?
public class Solution {
public boolean hasCycle(ListNode head) {
ListNode fast = head;
ListNode slow = head;
// 空链表、单节点链表一定不会有环
while (fast != null && fast.next != null) {
fast = fast.next.next; // 快指针,一次移动两步
slow = slow.next; // 慢指针,一次移动一步
if (fast == slow) { // 快慢指针相遇,表明有环
return true;
}
}
return false; // 正常走到链表末尾,表明没有环
}
}
class Solution:
def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
if not head: return False
slow, fast = head, head
while fast and fast.next:
slow = slow.next
fast = fast.next.next
if fast == slow:
return True
return False