描述

难度：简单

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。

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]
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

进阶：

你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

来源：力扣（LeetCode） 链接：https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

思路

LeetCode的题目描述讲的有点绕，误导了很多人，以上题目是我提取了一些关键消息整理的，如果你还不懂什么意思，可以跟着我的思路一起来看一下。

先上代码，我们常见的链表是这样的：

ListNode listNode = new ListNode(3);
listNode.next = new ListNode(2);
listNode.next.next = new ListNode(0);
listNode.next.next.next = new ListNode(-4);

以上这种链表是没有环形的，只有从链头指向到链尾。

那么假如我们的链表写成这样：

ListNode listNode = new ListNode(3);
listNode.next = new ListNode(2);
listNode.next.next = new ListNode(0);
listNode.next.next.next = new ListNode(-4);
listNode.next.next.next.next = listNode.next; //关键是这里，让节点-4指向节点2

那么现在的链表就有环形了。

题目的意思就是这样，问你这个链表是否有环形。

思路就很简单了，只要判断链表是否有重复的链表节点就行了，实现方法大概就有两种：

• Hash

  其实你理解了上面就很简单了，把每个节点放进Hash，判断是否有出现过就行了，但是这种空间复杂度最差可能是O(N)，因为可能是最后一个节点指向某个前面的节点，这样就要往Hash放N个节点。

• 双指针

  链表的快慢指针。指定slow指针指向head，quick指向head.nex，然后每次遍历一下（判断条件是show！=quick 就遍历），slow向前走1步，quick向前走2步，如果存在环，quick一定会追上slow；如果没有环，那么quick必然先到达终点（也就是NULL，然后退出遍历）

  **这就像龟兔赛跑一样。**你可以想象一下，乌龟走得慢，兔子走得快，假如它们的赛道是环形的，兔子必然会饶了一圈追上乌龟。

借用一个动图，红色是slow指针，每次只走1步，quick是快指针，每次走两步，如果存在环，它们必然会在某个节点相遇。

题解

public class 环形链表141 {
    static class ListNode {
        int val;
        ListNode next;

        ListNode(int x) {
            val = x;
            next = null;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ListNode listNode = new ListNode(3);
        listNode.next = new ListNode(2);
        listNode.next.next = new ListNode(0);
        listNode.next.next.next = new ListNode(-4);
        listNode.next.next.next.next = listNode.next;
        System.out.println(hasCycle(listNode));
        System.out.println(hasCycle2(listNode));
    }

    /**
     * 辅助HashSet
     * 时间复杂度：O(N) N是链表的长度
     * 空间复杂度：O(N)，主要为哈希表的开销，最坏情况下我们需要将每个节点插入到哈希表中一次。
     *
     * @param head
     * @return
     */
    static boolean hasCycle(ListNode head) {
        Set<ListNode> seen = new HashSet<ListNode>();
        while (head != null) {
            if (!seen.add(head)) {//set如果存在，则返回false
                return true;
            }
            head = head.next;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 双指针
     * <p>
     * 时间复杂度：O(N)
     * 空间复杂度：O(1)
     *
     * @param head
     * @return
     */
    static boolean hasCycle2(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return false;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next;
        while (slow != fast ) {
            if (fast == null|| fast.next == null) {
                return false;
            }
            slow = slow.next;
            //fast = fast.next  是永远追不上的
            //让fast每次走两步
            fast = fast.next.next;
        }
        return true;
    }
}