141. 环形链表
题目描述:
给定一个链表,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,我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。 如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环。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 。
进阶:
你能用 O(1)(即,常量)内存解决此问题吗?
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。
LeetCode上比较好理解的思路
汽车能否追上自行车
判断链表有没有环,使用快慢指针,这个技巧如何想到的? 也许要从现实生活中的例子说起。
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。
归纳法证明
有环形跑道,小汽车一定能追上自行车的证明,前提 小汽车 比 自行车跑得快(快 2 倍), 理所当然…
情况1: 如果小汽车与自行车差距 0 个车位,那么下一次“移动”必然”追上“
情况2: 如果小汽车与自行车差距 1 个车位,那么经过 2 次”移动“之后,必然”追上“
情况3: 如果小汽车与自行车差距 2 个车位,经过 1 次”移动“之后,与“情况2” 相同, 它们距离 1 个车位。
…(此处省略几万字,_)
绘制动图辅助理解
public class Solution {
public boolean hasCycle(ListNode head) {
// 快慢指针 Java中准确来说称为 对象的引用
ListNode car = head;
ListNode bike = head;
// 循环内 bike 每次后移一个结点, car 每次后移 2 个结点
// car 和 car.next 需要不为空,否则会发生 空指针异常
// car 不为空,那么 bike 肯定也不为空
while(car != null && car.next != null) {
bike = bike.next;
car = car.next.next;
// 汽车追上自行车了,有环路
if(car == bike) return true;
}
return false;
}
}
作者:caddy-k
链接:https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/solution/yuan-lai-hui-luo-ji-qing-xi-jian-dan-yi-7o8tx/
来源:力扣(LeetCode)
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142. 环形链表 II
给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。
为了表示给定链表中的环,我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。 如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环。注意,pos 仅仅是用于标识环的情况,并不会作为参数传递到函数中。
说明:不允许修改给定的链表。
进阶:
你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?
示例 1:
输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:返回索引为 1 的链表节点
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:返回索引为 0 的链表节点
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:返回 null
解释:链表中没有环。