链表中环的检测

题目描述:

给定一个链表,判断链表中是否有环。

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。


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。

进阶:

你能用 O(1)(即,常量)内存解决此问题吗?

这里考察的也是快慢指针。

当然,如果我们用 HashSet ,也可以实现。当时明显不是这道题的考察目的。

我们假设,使用 2 个指针,快指针是慢指针的 2 倍速。如果有环的话,他们一定会相遇,就像 2 个速度不同的运动员在圆型跑道上跑步一样,跑的快的运动员,一定会在第二圈遇上跑的慢的运动员。

在这道题中,慢指针一次走一步,快指针一次走两步,总有一次,快指针会和慢指针相遇。

为了防止面试官问:为什么一定会相遇呢?我查了一下:

这里引用一个知乎大神的答案:

这个问题你可以用数学归纳法来思考。
首先,由于链表是个环,所以相遇的过程可以看作是快指针从后边追赶慢指针的过程。
那么做如下思考:
1:快指针与慢指针之间差一步。此时继续往后走,慢指针前进一步,快指针前进两步,两者相遇。
2:快指针与慢指针之间差两步。此时继续往后走,慢指针前进一步,快指针前进两步,两者之间相差一步,转化为第一种情况
3:快指针与慢指针之间差N步。此时继续往后走,慢指针前进一步,快指针前进两步,两者之间相差(N+1-2)-> N-1步。因此,此题得证。所以快指针必然与慢指针相遇。又因为快指针速度是慢指针的两倍,所以相遇时必然只绕了一圈。

作者:冯昱尧

也就是说,当两者相差一步时,慢指针走一步,快指针立马就能追上,当两者相差两步时,快指针追不上,但是会离得更近点,也就是相差一步,此时,转化为第一种情况。

好,知道了结题思路,我们代码就好写了:

public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        if(head == null || head.next ==null) {
            return false;
        }
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        
        while(slow != null && fast != null && fast.next != null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if(fast == slow) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

当然,还有一些其他的解法,比如修改内容法—— 每遍历一次,设置一个几乎不存在的值,如果下次还遇到这个值,就是有环,不得不说,这个解法很皮。

另一种就是反转法,如果链表是有环的,反转之后,链表头则还是 head。如下图:

代码如下:

public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null) {
            return false;
        }
        ListNode pre = null;
        ListNode current = head;

        while (current != null) {
            ListNode next = current.next;
            if (next == null) {
                if (current == head){
                    return true;
                }
            }
            current.next = pre;
            pre = current;
            current = next;
        }
        return false;
    }
}

但是这种方式会修改数据源。

推荐比较标准的方式——快慢指针。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容