【C】leetcode力扣—— 141. 环形链表Ⅰ

目录

  • 141. 环形链表 Ⅰ
  • 题目
  • 解题思路分析
    • 暴力求解??
    • 快慢指针
  • 代码

141. 环形链表 Ⅰ

题目链接: https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle/description/

题目

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:
在这里插入图片描述
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:
在这里插入图片描述
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:
在这里插入图片描述
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 -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?

解题思路分析

根据题目,我们获得的信息为:

  • 链表中不一定有环
  • 尾部节点会链接到链表中任意一个节点(有可能尾节点指向他自己)

我们的问题是如何判断一个链表是否带环

暴力求解??

如果链表不带环那么链表的尾节点的next一定为NULL所以用循环判断

struct ListNode* cur=head;
while(cur)
{if(cur->next==NULL){//为 NULL,不带环//直接返回falsereturn false;}cur=cur->next;
}

单链表最后一个节点指向空,所以最后cur->nextNULL,则会返回false

但是如果有环这个代码就会成为一个死循环,while永远不会停下来
所以当这个链表有环时如何判断

快慢指针

我们让慢指针(slow)一次走一步,快指针(fast)一次走两步。
在这里插入图片描述

slow走到中间位置时,fast就会走到环的入口位置
在这里插入图片描述
slow走到环的入口位置时,fast在环中的某个位置。
这时两个指针都进入环中,并且fast的步长是slow的二倍

这时问题变成了数学中的追击相遇问题。
我们假设fastslow的距离为N(取劣弧)每一次距离都会减少(fast步长)-(slow步长)本题为1,也就是距离N每一次都会减1
N的取值=(N,N-1,N-2,N-3,N-4, ... ,4,3,2,1,0)N=0的时候两个指针相遇。
所以两个指针会在环中的一个位置相遇。

代码

bool hasCycle(struct ListNode *head) {struct ListNode* slow=head;struct ListNode* fast=head;while(fast&&fast->next){slow=slow->next;//一步fast=fast->next->next;//两步if(slow==fast)//相遇return true;}//退出循环说明fast或者fast->next 为NULL 有尾节点 无环return false;
}

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