java数据结构(一)单链表(3)环形链表

六.利用递归方法判断环形链表
力扣初级算法题目:
判断一个不含首结点的单链表中是否有环。


思路分析:
因为是单链表,这里的环只能出现在最后一个结点。否则就必定会出现其中一个结点的next指针同时指向了两个结点。
阴差阳错,想到可以继续利用前面所写的反转链表的代码。仔细一想,对于一个没有环的单链表来说,该算法返回反转后的单链表的表头即反转前单链表的表尾;而对于一个有环的单链表来说,利用该算法反转后的表头应仍为反转前的表头。
下面举例说明
java数据结构(一)单链表(3)环形链表_第1张图片
java数据结构(一)单链表(3)环形链表_第2张图片
为什么会出现这种效果?拿这个例子来说:假设从左数起,结点分别被编号为1,2,3,4,5. (3,4,5)号结点构成了一个循环。**(1,2,),(2,3)结点间的边被反转了两次,首结点又转回来了。**而只有含有环的链表才会出现这种效果,不含环的链表不会出现这种效果。
但是不要高兴太早。还有两种特殊情况。一个是空链表,用递归无法判断,需要单拿出来写,返回false就可以了。还有一个是只含有一个结点不含环的链表,这种情况特殊在于:其反转前后链表的首结点也是相同的,需要拿出来单独判断,返回false就可以了。
具体代码如下:

/**
 * 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) {
        if(head == null){   //第一种特殊情况
            return false;
        }
        else if(head.next == null){  //第二种特殊情况
            return false;
        }else{
            ListNode reverse = reverseList(head); //反转后的首结点
            if(reverse == head){  //反转前后首结点相同,含有环
                return true;
            }else{  //否则,不含环。
                return false;
            }
        }
    }

//下面代码和(三)中递归反转单链表的代码相同。
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null){
            return head;
        }
        else{
            return reverse(head,head.next,head);
        }
    }
    public ListNode reverse(ListNode l1,ListNode l2,ListNode head){
        if(l1 == head){
            l1.next = null;
        }
        if(l2.next == null){
            l2.next = l1;
            return l2;
        }else{
            ListNode p = l2.next;
            l2.next = l1;
            return reverse(l2,p,head);
        }
    }
}

关于这道题的做法,其实有很多。包括看到有人利用快慢指针解决,慢指针一次走一步,快指针一次走两步,如果能相遇,就说明有环。这里只阐述了自己的做法。网上关于这道题的解法有很多,对于其他做法,本人也要就不再一一赘述了,毕竟自己的方法很笨,还要学习其他做法。

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