LeetCode 141. 环形链表：解决思路、代码实现和注意事项

前端

2023-11-30 07:44:36

前言

大家好，我是 LeetCode 刷题达人，致力于从 0 开始刷 LeetCode，记录自己的心得体会和成长历程。今天，我将为大家带来 LeetCode 141. 环形链表的详细解析，希望对大家有所帮助。

题目

LeetCode 141. 环形链表的题目如下：

给定一个链表，判断链表中是否含有环。

如果链表中存在环，则返回 true。否则，返回 false。

解决思路

要判断链表中是否存在环，我们可以使用两种常见的算法：

快慢指针法：

快慢指针法的基本思想是：使用两个指针，一个指针移动一步，另一个指针移动两步。如果链表中存在环，那么这两个指针最终会相遇。

以下是快慢指针法的具体步骤：
1. 初始化两个指针，一个指向链表的头部，另一个指向链表的下一个节点。
2. 同时移动两个指针，一个指针移动一步，另一个指针移动两步。
3. 如果两个指针相遇，则链表中存在环。
4. 如果两个指针都没有相遇，直到其中一个指针到达链表的尾部，则链表中不存在环。
集合法：

集合法的基本思想是：使用一个集合来存储已经遍历过的节点。如果链表中存在环，那么在遍历链表的过程中，某个节点会再次出现。

以下是集合法的具体步骤：
1. 初始化一个集合，并将其中的元素设置为链表的头部节点。
2. 遍历链表，并依次将每个节点添加到集合中。
3. 如果某个节点已经存在于集合中，则链表中存在环。
4. 如果链表被遍历完，则链表中不存在环。

代码实现

# 使用快慢指针法判断链表中是否存在环
def has_cycle(head):
    if not head or not head.next:
        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


# 使用集合法判断链表中是否存在环
def has_cycle_set(head):
    if not head:
        return False

    visited = set()
    current = head

    while current:
        if current in visited:
            return True

        visited.add(current)
        current = current.next

    return False

注意事项

在解决 LeetCode 141. 环形链表这道题时，需要注意以下几点：

在使用快慢指针法时，如果两个指针相遇，则链表中存在环。但是，如果两个指针都没有相遇，直到其中一个指针到达链表的尾部，则不能确定链表中不存在环。因为链表可能存在多个环，或者链表可能非常长，导致两个指针无法相遇。因此，在使用快慢指针法时，需要结合集合法来判断链表中是否存在环。
在使用集合法时，需要将每个节点添加到集合中。如果链表中存在环，那么在遍历链表的过程中，某个节点会再次出现。因此，在使用集合法时，需要检查每个节点是否已经存在于集合中。