LeetCode题解——141. 环形链表

题目相关

其实本题解报告已经在我 Blog 的双指针算法介绍中出现精华内容，https://blog.csdn.net/justidle/article/details/106297779。

题目链接

LeetCode中国，https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/。

题目描述

给定一个链表，判断链表中是否有环。

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。

示例

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。

进阶

你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

题目分析

LeetCode 给出本题难度简单。是学习数据结构链表的基础题目。

我们可以通过双指针中的快慢指针来实现。

样例数据分析

由于是经典题目，我们用图示来分析两个样例数据，一个有环，一个无环，解释快慢指针如何实现。

有环样例数据

1、初始状态。如下图所示，慢指针（slow）和快指针（fast）指向第一个元素。

2、由于快指针（fast）没有到最后。我们将慢指针（slow）向后移动一位，快指针（fast）向后移动两位。如下图所示。

3、由于慢指针（slow）和快指针（fast）不相等，或者快指针（fast）没有到最后。我们将慢指针（slow）向后移动一位，快指针（fast）向后移动两位。如下图所示。

 

4、由于慢指针（slow）和快指针（fast）不相等，或者快指针（fast）没有到最后。我们将慢指针（slow）向后移动一位，快指针（fast）向后移动两位。如下图所示。

5、如上图所示，慢指针（slow）和快指针（fast）相等，说明有环。

无环样例数据

1、初始状态。如下图所示，慢指针（slow）和快指针（fast）都指向第一个元素。

2、由于快指针（fast）没有到最后。我们将慢指针（slow）向后移动一位，快指针（fast）向后移动两位。如下图所示。

3、由于慢指针（slow）和快指针（fast）不相等，或者快指针（fast）没有到最后。我们将慢指针（slow）向后移动一位，快指针（fast）向后移动两位。如下图所示。

 

4、由于慢指针（slow）和快指针（fast）不相等，或者快指针（fast）没有到最后。我们将慢指针（slow）向后移动一位，快指针（fast）向后移动两位。如下图所示。

5、如上图所示，快指针（fast）已经到了链表的最后，链表的最后是用 NULL 来表示的。这样说明该链表无环。

AC 参考代码

/**
 * 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) {
        //特例判断
        if (NULL==head) {
            return false;
        }
 
        ListNode *slow = head;//慢指针
        ListNode *fast = head;//快指针
        while (NULL!=fast && NULL!=fast->next && NULL!=fast->next->next) {
            //修改位置
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            //判断有环
            if (slow==fast) {
                return true;
            }
        }

        //无环
        return false;
    }
};