蓝桥与力扣刷题(141 环形链表)

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 。

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。

第一种解题思路+代码:(快慢指针)

代码:

/*** 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) {/**思路:1.判断链表是否为空或者单链表,是直接返回false2.声明快慢指针,遍历链表(快指针速度为一次两步,慢指针速度为一次一步)3.当快慢指针相遇时,可以判断出该链表存在环4.此时需要将一个指针重新指向链表的头节点5.快慢指针同时移动,每次各移动一步,终会在环的入口处相遇*/if(head == null || head.next == null){return false;}ListNode slowNode = head;ListNode fastNode = head;//遍历链表(快指针速度为一次两步,慢指针速度为一次一步)while(fastNode != null && fastNode.next != null){slowNode = slowNode.next;fastNode = fastNode.next.next;//快慢指针相遇时,该链表存在环if(slowNode == fastNode){//将一个指针重新指向链表的头节点slowNode = head;while(slowNode != fastNode){//快慢指针同时移动,每次各移动一步(是在判断链表存在环之后的快慢指针)slowNode = slowNode.next;fastNode = fastNode.next;}return true;}}return false;}
}

这道题在我解答之后去看了官网和一些大佬的题解,有对快慢指针来判断是否为环形链表相应的图解(作者:Caddy  题解:https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle/solutions/691164/yuan-lai-hui-luo-ji-qing-xi-jian-dan-yi-7o8tx/)

举例一
小汽车和自行车从跑道的起点同时出发
如果没有环道,那么小汽车永远离自行车而去
如果有环道,最终小汽车最终会追上自行车
举例二
大家初高中时候,学校操场的环形跑道上举行万米长跑,跑的快的学生经常会追上跑的慢的学生,也就是跑的快的学生第一次追上跑的慢的学生的时候,实际跑的快的学生比跑的慢的学生多跑了一圈。

第二种解题思路+代码:(哈希表)引用力扣(作者:数据结构和算法  题解:https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle/solutions/438358/3chong-jie-jue-fang-shi-liang-chong-ji-bai-liao-10/)在该篇题解中,作者编写多种方法来解答环形链表,除了快慢指针和哈希表,还有反转链表和链表节点逐个删除的方法,对我而言大佬的多种解法帮我扩充了知识面(大家有兴趣也可以去搜索)。

代码:

/*** 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) {//链表中存在环,那么在遍历链表的过程中,某个节点会重复出现。通过将每个节点添加到哈希集合中,如果某个节点已经存在于集合中,说明链表存在环。Set<ListNode> set = new HashSet<>();while (head != null) {//如果重复出现说明有环if (set.contains(head))return true;//否则就把当前节点加入到集合中set.add(head);head = head.next;}return false;}
}

总结:解答该题所用的快慢指针法只要存在速度差,在移动n次后快慢指针也终会相遇。因此,快慢指针的速度不限定是在2倍之差。另外,在写这道题时,我也苦恼了很久,在使用快慢指针遍历链表确实能够判断出该链表是否存在环,但是如何确定链尾连接到链表中的位置,并返回相应的下标?后面我查询AI时,AI给出了相应的解释:假设链表的起点到环的入口的距离为 x,环的长度为 y。当快慢指针第一次相遇时,慢指针走了 x+y 的距离,而快指针走了 x+2y 的距离(因为快指针比慢指针多走了一圈)。当我们将一个指针重新指向链表的头节点,并让两个指针同时移动时,它们会在环的入口相遇。这是因为:从链表起点到环的入口的距离是 x。从相遇点到环的入口的距离也是 x(因为快指针在环中多走了一圈,所以它在环中走的距离是 y,而从相遇点到环的入口的距离正好是 x)

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