141. 环形链表

1. 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：

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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：

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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：

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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, 10^4]
  • -10^5 <= Node.val <= 10^5
  • 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？

2. 思路

  • 初始化快慢指针fast与slow节点，快指针fast一次移动两步，而慢指针slow一次移动一步，如果链表存在环，则两个快慢指针一定会相遇
  • 使用fast == slow来判断是否相遇，如果相遇，则直接返回true

3. 代码

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/**
 * 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) {
            return false;
        }
        var slow = head;
        var fast = head.next;

        while (slow != null && fast != null && fast.next != null) {
            if (slow == fast) {
                return true;
            }
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }   

        return false;
    }
}

4. 复杂度

  • 时间复杂度：O(n)
  • 空间复杂度：O(1)

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