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Linked List Cycle 环形链表
问题描述:
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 。
链表中节点的数目范围是 [ 0 , 1 0 4 ] − 1 0 5 < = N o d e . v a l < = 1 0 5 p o s 为 − 1 或者链表中的一个有效索引 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 链表中节点的数目范围是[0,104]−105<=Node.val<=105pos为−1或者链表中的一个有效索引
分析
目标就是判断链表中是否有环。
对于无环链表,依次遍历节点,最后一定是null ,否则就会进入循环,之前已经访问过的节点,势必会重新访问。
所以如何知道节点是否被访问过,就是需要解决的问题。
错误
有的思路是利用节点的值,进行判断,很明显这个思路有缺陷,如果整个链表都是相同的值,就明显无法进行判断。
哈希
而使用哈希表,就可以解决这个问题,它可以保证哈希表中的元素一定是唯一的,不会重复 。
这个原理可以自行Bing,GPT什么的。
所以遍历的过程中,每遇到一个新节点,就利用哈希表进行判断是否出现过,如果出现过,说明了节点一定重复访问了,从而说明 有环 。
时间复杂度 O ( N ) O(N) O(N) ,空间复杂度 O ( N ) O(N) O(N)
这个是比较常规的操作,也是大部分的思路。
升级
这个思路很典型,但是随着数据规模的增加,时空的消耗也会增加。
快慢指针
另一种是双指针,一个fast,一个slow,fast一次走2步,slow一次一步。
就像围着操场[环]跑步,fast一定会追上slow.
其实这里的双指针也叫快慢指针,该思路还可以解决链表的其他问题。
时间复杂度 O ( N ) O(N) O(N)
空间复杂度 O ( 1 ) O(1) O(1)
代码
哈希
java
public boolean hasCycle(ListNode head) {
Set<ListNode> seen = new HashSet<ListNode>();
while (head != null) {
if (!seen.add(head)) {
return true;
}
head = head.next;
}
return false;
}
时间复杂度 O ( N ) O(N) O(N)
空间复杂度 O ( N ) O(N) O(N)
快慢指针
java
public boolean hasCycle(ListNode head) {
if(head==null||head.next==null) return false;
ListNode vh = new ListNode(-1);
vh.next = head;
ListNode fast = head.next,slow = vh;
while(fast!=null&&fast.next!=null){
if(fast==slow) return true;
fast = fast.next.next;
slow = slow.next;
}
return false;
}
时间复杂度 O ( N ) O(N) O(N)
空间复杂度 O ( 1 ) O(1) O(1)
Tag
LinkedList
Hash
Two Pointers