141.环形链表-LeetCode

2024-03-04 23:35:42

141.环形链表

给定一个链表，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，我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。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 。

进阶：

你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

思路

思路一哈希表法

遍历所有节点，每次遍历到一个节点时，判断该节点此前是否被访问过。

具体地，我们可以使用哈希表来存储所有已经访问过的节点。每次我们到达一个节点，如果该节点已经存在于哈希表中，则说明该链表是环形链表，否则就将该节点加入哈希表中。重复这一过程，直到我们遍历完整个链表即可。

class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        unordered_set<ListNode*> seen; //C++11
        while (head != nullptr) {
            if (seen.count(head)) {    //在unordered_set插入head后  和 head = head->next
                return true;           //再对元素进行计数 如果该元素已经在集合中 说明有环
            }
            seen.insert(head);
            head = head->next;
        }
        return false;
    }
};

拓展 unordered_set

类模板
std :: unordered_set

template < class Key,                        // unordered_set::key_type/value_type
           class Hash = hash<Key>,           // unordered_set::hasher
           class Pred = equal_to<Key>,       // unordered_set::key_equal
           class Alloc = allocator<Key>      // unordered_set::allocator_type
           > class unordered_set;

无序集
无序集合是不按特定顺序存储唯一元素的容器，并允许根据其值快速检索单个元素。

在unordered_set中，元素的值同时是它的key，可以唯一地标识它。键是不可变的，因此，无法在容器中一次修改unordered_set中的元素-尽管可以将其插入和删除。

在内部，unordered_set中的元素未按任何特定顺序排序，而是根据其哈希值组织到存储桶中，以允许直接通过其值快速访问各个元素（平均平均时间复杂度恒定）。尽管

unordered_set容器通过其键访问单个元素的速度要比set容器快，但是通常通过它们的元素子集进行范围迭代的效率较低。容器中的迭代器至少是前向迭代器。

思路二快慢指针法（龟兔赛跑法）

设置两个指针，快指针一次走两步慢指针一次走一步
如果有环，那么快慢指针一定会相遇，如果不相遇，那么不存在环
代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        if(head == NULL|| head->next == NULL )
            return false;
        ListNode * slow = head;
        ListNode * fast = head->next;
        while(fast!=slow)
        {
            if(fast==NULL || fast->next ==NULL) return false;
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        return true;
    }
};

链接

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle
链接：https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/solution/huan-xing-lian-biao-by-leetcode-solution/

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