链表中是否存在环(快慢指针法)
问题描述:给定一个链表,判断链表中是否有环。
解题思路:使用快慢指针法(Floyds Tortoise and Hare Algorithm),也称为龟兔赛跑算法。
设置两个指针,一个快指针(每次移动两步)和一个慢指针(每次移动一步)。
如果链表中存在环,那么快慢指针最终会在环内相遇;如果链表中不存在环,那么快指针会先到达链表末尾(null
)。
Java代码实现:
public class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(int x) {
val = x; }
}
public class LinkedListCycle {
public boolean hasCycle(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return false; // 链表为空或只有一个节点,肯定没有环
}
ListNode slow = head;
ListNode fast = head.next;
while (fast != null && fast.next != null) {
if (slow == fast) {
return true; // 快慢指针相遇,说明有环
}
slow = slow.next; // 慢指针移动一步
fast = fast.next.next; // 快指针移动两步
}
return false; // 快指针到达链表末尾,说明没有环
}
}
解析:
- 首先检查链表是否为空或只有一个节点,因为这两种情况下链表肯定没有环。
- 初始化快慢指针,快指针指向头节点的下一个节点,慢指针指向头节点。
- 在循环中,快指针每次移动两步,慢指针每次移动一步。
- 如果快指针到达链表末尾(
fast == null
或fast.next == null
),则跳出循环,说明链表没有环。 - 如果快慢指针相遇(
slow == fast
),则说明链表中存在环,返回true
。