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 <= 105pos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?
解题主线
- 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。
- 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)
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)
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.javaQ141_hasCycle.java