141 环形链表

一、题目

给你一个链表的头节点 head ，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，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。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 。

二、题解

思路： 快慢指针（龟兔赛跑）。

  • 慢指针 slow 每次走 1 步，快指针 fast 每次走 2 步。
  • 如果链表无环，fast 会先到达 null（链表尾部），返回 false。
  • 如果链表有环，fast 终会在环内追上 slow（两者相遇），返回 true。
/**
 * 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) {

        // 【边界情况】如果链表为空，或者只有一个节点，根本构不成环，直接返回 false
        if(head == null || head.next == null) {
            return false;
        }

        // 【初始化快慢指针】
        // 慢指针 slow 起点在 head，快指针 fast 起点在 head.next。
        // （让 fast 先走一步，是为了能顺利进入下面的 while 循环条件判断）
        ListNode slow = head, fast = head.next;

        // 【核心循环】只要两个指针没相遇，就一直跑
        while(slow != fast){
            // 如果快指针走到了尽头（遇到 null），说明链表是有尾巴的，绝对没有环
            if(fast == null || fast.next == null) {
                return false;
            }
            // 慢指针每次走 1 步
            slow = slow.next;
            // 快指针每次走 2 步
            fast = fast.next.next;
        }

        // 如果能跳出 while 循环，说明 slow 和 fast 相遇了！必定有环
        return true;
    }
}

时间复杂度：O(n)O(n)

空间复杂度：O(1)O(1)

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