LeetCode 141. 环形链表

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难度：$easy$

题目描述

给你一个链表的头节点 $head$ ，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，评测系统内部使用整数 $pos$ 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。 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 $false$ 。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

示例 2：

输入：head = [1,2], pos = 0
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：

输入：head = [1], pos = -1
输出：false
解释：链表中没有环。

提示：

• 链表中节点的数目范围是 $[0,10^4]$
• $-10^5<=Node.val<=10^5$
• $pos$ 为 $-1$ 或者链表中的一个 有效索引 。

进阶： 你能用 $O(1)$（即，常量）内存解决此问题吗？

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算法

(链表、指针扫描)

用两个指针从头开始扫描，第一个指针每次走一步，第二个指针每次走两步。如果走到 null，说明不存在环；否则

如果两个指针相遇，则说明存在环。

为什么呢？

假设链表存在环，则当第一个指针走到环入口时，第二个指针已经走到环上的某个位置，距离环入口还差 $x$ 步。

由于第二个指针每次比第一个指针多走一步，所以第一个指针再走 $x$ 步，两个指针就相遇了。

时间复杂度

第一个指针在环上走不到一圈，所以第一个指针走的总步数小于链表总长度。而第二个指针走的路程是第一个指针

的两倍，所以总时间复杂度是 $O(n)$

C++ 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 || !head->next) return false;auto s = head, f = head->next;while (f) {s = s->next, f = f->next;if (!f) return false;f = f->next;if (s == f) return true;}return false;}
};