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牛客网高频算法题系列-BM6-判断链表中是否有环

题目描述

判断给定的链表中是否有环。如果有环则返回true,否则返回false。

原题目见:BM6 判断链表中是否有环

解法一:双指针法

使用两个指针,fast 与 slow。它们起始都位于链表的头部。随后,slow 指针每次向后移动一个位置,而fast 指针向后移动两个位置。如果链表中存在环,则 fast 指针最终将再次与 slow 指针在环中相遇。

原理可参考:双指针算法原理详解

解法二:哈希法

使用HashSet记录链表中的结点,然后遍历链表结点:

  • 如果链表中的结点在哈希表中出现过,说明链表有环,直接返回true
  • 如果链表中的结点没有在哈希表中出现过,则将当前结点添加到哈希表中,然后判断下一个结点

最后,如果没有重复节点,则说明无环,返回false。

代码

import java.util.HashSet;

public class Bm006 {
    /**
     * 双指针
     *
     * @param head
     * @return
     */
    public static boolean hasCycle(ListNode head) {
        ListNode fast = head, slow = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            // 快指针每次走2步,慢指针每次走1步
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if (fast == slow) {
                // 快慢指针相遇,说明链表中有环
                return true;
            }
        }
        // 快慢指针没有相遇,说明无环
        return false;
    }

    /**
     * 哈希法
     *
     * @param head
     * @return
     */
    public static boolean hasCycle2(ListNode head) {
        // 用来记录链表中未重复的结点
        HashSet<ListNode> nodes = new HashSet<>();
        while (head != null) {
            // 如果链表中的结点已经出现过,说明有环,返回true
            if (nodes.contains(head)) {
                return true;
            }
            nodes.add(head);
            head = head.next;
        }
        // 如果没有重复节点,则说明无环,返回false。
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 测试用例链表结构为有环
         * testCaseCycle:  3 -> 2 -> 0 -> -4
         *                      ^          |
         *                      ------------
         */
        ListNode head = ListNode.testCaseCycle();
        /**
         * 测试用例,期望输出: true
         */
        System.out.println(hasCycle(head));
        System.out.println(hasCycle2(head));
    }
}
$1.01^{365} ≈ 37.7834343329$
$0.99^{365} ≈ 0.02551796445$
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