141-环形链表

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题目描述

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？

解题思路

方法一：哈希表

思路：

• 最容易想到的方法是遍历所有节点，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。

代码：

var hasCycle = function(head) {
    // 1. 维护一个哈希表
    // 2. 遍历链表，每次判断当前节点是否在哈希表中，若不在，则加入到哈希表；若在，说明有环，返回true

    let map = new Map();
    let p = head;
    while(p) {
        if (map.has(p)) return true;
        map.set(p, p);
        p = p.next;
    }
    
    return false;
};

复杂度分析：

• 时间复杂度：O(n)
• 空间复杂度：O(n)

方法二：快慢指针

思路：

• 两个人在操场上的起点同时起跑，速度快的人一定会超过速度慢的人一圈
• 用一快一慢两个指针遍历链表，如果指针能够相遇，那么就说明链表有环 参考 (opens new window)

代码：

var hasCycle = function(head) {
    if (!head) return false;

    // 解题思路：
    // 1. 维护一快一慢两个指针
    // 2. 遍历链表，每次慢指针移动1步，快指针移动2步，直到指针为空
    // 3. 若遍历过程中，慢指针和快指针相遇，则说明有环，否则说明没有环
    let p1 = head;
    let p2 = head.next;
    while(p1 && p2 && p1.next && p2.next) {
        if (p1 === p2) {
            return true;
        }
        p1 = p1.next;
        p2 = p2.next.next;
    }

    return false;
};

复杂度分析：

• 时间复杂度：O(n)
• 空间复杂度：O(1)