Leecode 【一】

news/2024/6/28 23:29:29

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;
    }
}