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揭秘环路检测：[LeetCode]面试题 02.08. 环路检测—掌握算法，掌握知识

前端

算法简介：双指针法

环路检测算法有很多种，其中双指针法是一种最常用的方法。它使用两个指针，一个慢指针和一个快指针，同时遍历链表。慢指针每次移动一步，而快指针每次移动两步。如果链表中有环，那么快指针最终会追上慢指针，并相遇在环的某个节点上。

代码实现：Python

def has_cycle(head):
    """
    :type head: ListNode
    :rtype: bool
    """
    slow = head
    fast = head

    while fast and fast.next:
        slow = slow.next
        fast = fast.next.next

        if slow == fast:
            return True

    return False

代码讲解：

  • 初始化两个指针，slow和fast，它们都指向链表的头部。
  • 进入一个循环，在循环中，slow指针每次移动一步，而fast指针每次移动两步。
  • 如果链表中有环，那么fast指针最终会追上slow指针，并相遇在环的某个节点上。当slow和fast相等时，返回True，表示链表中有环。
  • 如果fast指针到达链表的末尾（即fast或fast.next为None），而slow指针还没有追上fast指针，那么链表中没有环，返回False。

复杂度分析：

  • 时间复杂度：O(n)，其中n是链表的长度。最坏情况下，fast指针需要遍历整个链表才能确定链表中是否有环。
  • 空间复杂度：O(1)，因为我们只使用了两个指针，而指针只占用常数的空间。

应用场景：

  • 环路检测算法可以用于解决各种与环相关的链表问题，例如：
    • 检测链表中是否有环。
    • 找到环的入口节点。
    • 计算环的长度。
    • 删除链表中的环。

总结：

环路检测算法是一种重要的算法，它可以用于解决各种与环相关的链表问题。双指针法是环路检测算法中最常用的一种方法，它简单易懂，时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。掌握环路检测算法，可以帮助你解决各种链表问题，并提升你的算法能力。

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