原题
链表简单2 种解法

#141环形链表

判断单链表中是否存在沿 next 可重复到达的环。

#链表#哈希表#双指针

原题

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:

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-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?

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解题主线

  1. 哈希法直接检测节点对象是否再次出现,比较的是节点身份而不是节点值。
  2. Floyd 算法中快指针每次走两步;若有环,它最终一定在环内追上慢指针。

解法 1:节点集合

遍历时把每个节点对象放入集合;首次遇到已存在的对象即可判定有环。

  • 时间复杂度: O(n)

  • 空间复杂度: O(n)

JAVA
import java.util.Collections;
import java.util.IdentityHashMap;
import java.util.Set;

public class Solution {
    static final class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int val) { this.val = val; }
    }

    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        // 判环比较的是节点身份而非节点值,相同值的不同节点不能视为相遇。
        // 无环时访问链最终到达 null;有环时访问序列必然重复某个节点。
        Set<ListNode> seen = Collections.newSetFromMap(new IdentityHashMap<>());
        for (ListNode current = head; current != null; current = current.next) {
            if (!seen.add(current)) return true;
        }
        return false;
    }
}

解法 2:Floyd 快慢指针

slow 每次走一步、fast 每次走两步;二者相遇表示有环,fast 到达 null 表示无环。

  • 时间复杂度: O(n)

  • 空间复杂度: O(1)

JAVA
public class Solution {
    static final class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int val) { this.val = val; }
    }

    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        // 判环比较的是节点身份而非节点值,相同值的不同节点不能视为相遇。
        // 无环时访问链最终到达 null;有环时访问序列必然重复某个节点。
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if (slow == fast) return true;
        }
        return false;
    }
}

边界与易错点

  • 不能按 val 去重,不同节点可以有相同值。
  • 旧文件中的 hasCycle1 与 hasCycle2 完全重复,合并后只保留一个 Floyd 解法。

整理来源

由旧仓库源码复核、去重并整理;展示代码已按 Java 21 语义修正明显问题。

  • Q141_cycleLinkedList.java
  • Q141_hasCycle.java