leetcode | 141.环形链表

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 。

题目链接

思路

1.哈希表
最容易想到的方法是遍历所有节点，每次遍历到一个节点时，判断该节点此前是否被访问过。
具体地，我们可以使用哈希表来存储所有已经访问过的节点。每次我们到达一个节点，如果该节点已经存在于哈希表中，则说明该链表是环形链表，否则就将该节点加入哈希表中。重复这一过程，直到我们遍历完整个链表即可。
2.快慢指针
定义两个指针，一快一慢。慢指针每次只移动一步，而快指针每次移动两步。初始时，慢指针在位置 head，而快指针在位置 head.next。这样一来，如果在移动的过程中，快指针反过来追上慢指针，就说明该链表为环形链表。否则快指针将到达链表尾部，该链表不为环形链表。

代码

# Definition for singly-linked list.
class ListNode(object):
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next


class Solution:
    def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
        """
        哈希表

        :param head:单链表头节点
        :return:True-linked list has cycle/False-linked list has not cycle
        """
        seen = set()
        while head:
            if head in seen:
                return True
            seen.add(head)
            head = head.next
        return False

    def hasCycle1(self, head: ListNode) -> bool:
        """
        快慢指针

        :param head:单链表头节点
        :return:True-linked list has cycle/False-linked list has not cycle
        """
        if not head or not head.next:  # 如果头节点为空，或者链表第一个节点为空，则链表没有环
            return False

        slow = head
        fast = head.next

        while slow != fast:
            if not fast or not fast.next:
                return False

            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
        return True

    def create_linked_list(self):
        node4 = ListNode(-4)
        node3 = ListNode(0)
        node2 = ListNode(2)
        node1 = ListNode(3)
        node1.next = node2
        node2.next = node3
        node3.next = node4
        node4.next = node2

        return node1

    def print_linked_list(self, linked_list) -> None:
        """
        打印单链表中的所有元素

        :param linked_list: 单链表
        :return: 无
        """
        print("----------------------------------------")
        pointer = linked_list
        while pointer is not None:
            print(pointer.val)
            pointer = pointer.next


if __name__ == "__main__":
    slt = Solution()

    linked_list = slt.create_linked_list()

    print(slt.hasCycle1(linked_list))