探索 LeetCode 141 的解题思路，轻松理解环形链表的判断方法

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2023-12-03 07:10:51

快慢指针法：

快慢指针法是一种经典的算法，它通过使用两个指针来判断链表中是否存在环。具体做法是：

定义两个指针，一个称为慢指针，另一个称为快指针。
将慢指针和快指针都指向链表的头部。
让慢指针每次前进一步，而让快指针每次前进两步。
如果链表中存在环，那么快指针最终会追上慢指针。

这种方法的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是链表的长度。空间复杂度为 O(1)，因为我们只使用了两个指针。

2. 散列表法：

散列表法也是一种常见的算法，它通过使用散列表来判断链表中是否存在环。具体做法是：

定义一个散列表，并将其初始化为空。
将链表的头部节点作为键值存入散列表。
让指针沿着链表向前移动，并将每个节点作为键值存入散列表。
如果检测到当前节点指针已经存在于散列表中，则说明链表中存在环。

这种方法的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是链表的长度。空间复杂度为 O(n)，因为我们需要使用散列表来存储链表的节点。

3. 优缺点分析：

快慢指针法 ：

优点：时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(1)。
缺点：需要修改链表的结构，因为需要在每个节点中存储指向下一个节点的指针。

散列表法 ：

优点：不需要修改链表的结构，因为不需要在每个节点中存储指向下一个节点的指针。
缺点：时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(n)。

4. 代码示例：

快慢指针法 ：

bool hasCycle(ListNode *head) {
  if (head == NULL || head->next == NULL) {
    return false;
  }

  ListNode *slow = head;
  ListNode *fast = head->next;

  while (slow != fast) {
    if (fast == NULL || fast->next == NULL) {
      return false;
    }

    slow = slow->next;
    fast = fast->next->next;
  }

  return true;
}

散列表法 ：

bool hasCycle(ListNode *head) {
  unordered_map<ListNode *, bool> visited;

  ListNode *current = head;

  while (current != NULL) {
    if (visited.find(current) != visited.end()) {
      return true;
    }

    visited[current] = true;

    current = current->next;
  }

  return false;
}