环形链表:
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
。
实例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。
提示:
- 链表中节点的数目范围是
[0, 104]
-105 <= Node.val <= 105
pos
为-1
或者链表中的一个 有效索引 。
进阶:你能用 O(1)
(即,常量)内存解决此问题吗?
自己解的(时间复杂度为:O(n)):
/*** Definition for singly-linked list.* class ListNode {* int val;* ListNode next;* ListNode(int x) {* val = x;* next = null;* }* }*/
public class Solution {HashMap<ListNode,Boolean> map=new HashMap<>(); public boolean hasCycle(ListNode head) {while(map.get(head)==null&&head!=null){map.put(head,true);head=head.next;}return head==null?false:true;}
}
需要时间复杂度为O(1),就需要使用快慢针(需要对 Floyd 判圈算法又称龟兔赛跑算法)
所以我们首先来认识一下Floyd判圈算法:
给定一个带环的链表,判断该环的入口
首先将两个指针toriose和hare分别指向链表头,然后持续执行一下步骤:
hare前进两一步,toriose前进一步,在有限次步骤下hare与toriose会在环上相遇,此时
此时我们需要一个新的指针指向链表的头,持续执行一下步骤:
新指针toriose前进一步,相遇点的指针前进一步, 在有限次步骤下新指针toriose与相遇点的指针hare,会在环的入口相遇
证明:
第一步很简单,一个快指针和一个慢指针在环上循环,一定会在某个时刻快指针追上了慢指针
第二步 相遇点与新指针等速将会在环的出口相遇
对于这道题只需要判断链表是否有环,只需要设置一个快慢指针,当两个指针相遇的时候就是有环,如果走到后面快指针为空,那就是无环
设计代码如下:
/*** 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||head.next==null) return false;ListNode fast=head.next;ListNode slow=head;while (slow != fast) {if (fast == null || fast.next == null) {return false;}slow = slow.next;fast = fast.next.next;}return true;}
}