如何判断链表有环？

1，什么是有环链表？

  • 一个有环的链表 ：eg. A->B->C->D->B->C->D
  • 如图：

2，如何判断链表有环？

  • 第一种方法：遍历：出现两个相同节点则证明出现环,利用HashSet存放已遍历的节点，如果发现已经有节点存在于HashSet中，则证明有环出现。
    优点：简单
    缺点：时间复杂度高O(n),空间复杂度O(n)

代码实现：

//构造节点内部类
    
 /**
     * 遍历：出现两个相同节点则证明出现环
     *
     * @param head 头
     */
    private void method1(Node head) {
        Set<String> data = new HashSet<>();
        while (head.next != null) {
            data.add(head.data);
            head = head.next;
            if (data.contains(head.data)) {
                System.out.println("出现环！");
                break;
            }
        }
    }
  • 第二种方法：首先创建两个指针P1和P2（在java里就是两个对象引用），同时指向这个链表的头节点。然后开始一个大循环，在循环体中，让指针1每次向下移动一个节点，让指针2每次向下移动两个节点，然后比较两个指针指向的节点是否相同。如果相同，则判断出链表有环，如果不同，则继续下一次循环,这样移动两个指针，如果存在环，总会有P1和P2相遇的时候。
    代码：
/**
     * 两个指针判断
     * 例如链表A->B->C->D->B->C->D，两个指针最初都指向节点A，进入第一轮循环，
     * 指针1移动到了节点B，指针2移动到了C。第二轮循环，指针1移动到了节点C，指
     * 针2移动到了节点B。第三轮循环，指针1移动到了节点D，指针2移动到了节点D，
     * 此时两指针指向同一节点，判断出链表有环
     *
     * @param head 头
     */
    private static void method2(Node head) {
        Node p1, p2;
        p1 = head;
        p2 = head.next;
        while (!p1.data.equals(p2.data)) {
            if (p2.next == null || p2.next.next == null) {
                System.out.println("无环，结束！");
                return;
            }
            p1 = p1.next;
            p2 = p2.next.next;

        }
        System.out.println("有环！");
    }
  • 代码测试
@Data
    static class Node {
        private Node next;
        private String data;
    }


    @Test
    public void test01() {

        //构造一个循环链表 A->B->C->D->B->C->B

        Node A = new Node();
        A.data = "A";

        A.next = new Node();
        Node B = A.next;
        B.data = "B";

        B.next = new Node();
        Node C = B.next;
        C.data = "C";

        C.next = new Node();
        Node D = C.next;
        D.data = "D";

        //环连接
        D.next = B;

        method1(A);
        method2(A);
    }

测试结果：

代码详解：如何判断链表有环？_数据结构