LeetCode-141——环形链表（Java、Python）

题目

​ 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：

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。

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。

解法

​ 这里给这道题提供两种解法

使用 Set

​ 检测一个链表中是否存在环，可以理解为检测链表中存不存在一个节点，这个节点有两个指针同时指向它，这样链表中就产生了环，我们可以使用 Set 来解决这个问题

​ 我们从头至尾遍历这个链表，每到一个节点，就检测实现定义好的 Set 中是否存在一个相同的节点，不存在就将它放入 Set，反之如果存在，就说明这个节点被两个节点同时所指向，使链表形成了环

Java 代码

public boolean hasCycle(ListNode head) {
    if (head == null)
        return false;
    Set<ListNode> set = new HashSet<ListNode>();
    while (head.next != null) {
        head = head.next;
        if (set.contains(head))
            return true;
        else
            set.add(head);
    }
    return false;
}

使用快慢指针

​ 另一种方法是使用快慢指针，即定义两个指针，都从链表的头部开始遍历，只要保证慢指针每次走的步数小于快指针即可（通常就慢指针一次走一个节点，快指针一次走两个就行），当其中一个指针为空了，就说明链表到头了，没有环，而如果两个指针相遇了，就说明链表是有环的

​ 这个解法的原理就是，如果链表没有环，快慢指针永远都不会相遇

Java 代码

public boolean hasCycle(ListNode head) {
    ListNode fast = head, slow = head;
    while (fast != null && slow != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        if (slow == fast)
            return true;
    }
    return false;
}

Python 代码

def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
    fast = slow = head
    while slow and fast and fast.next:
        slow = slow.next
        fast = fast.next.next
        if slow is fast:
            return True
    return False