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摘要：給定一個(gè)鏈表，判斷鏈表中是否有環(huán)。示例輸入輸出解釋鏈表中有一個(gè)環(huán)，其尾部連接到第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。哈希表解決重復(fù)問題最容易想到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是哈希表，哈希表添加節(jié)點(diǎn)時(shí)只要發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)存在了，證明就有環(huán)形鏈表。
給定一個(gè)鏈表，判斷鏈表中是否有環(huán)。
為了表示給定鏈表中的環(huán)，我們使用整數(shù) pos 來表示鏈表尾連接到鏈表中的位置（索引從 0 開始）。 如果 pos 是 -1，則在該鏈表中沒有環(huán)。
Given a linked list, determine if it has a cycle in it.
To represent a cycle in the given linked list, we use an integer pos which represents the position (0-indexed) in the linked list where tail connects to. If pos is -1, then there is no cycle in the linked list.
示例 1：
輸入：head = [3,2,0,-4], pos = 1 輸出：true 解釋：鏈表中有一個(gè)環(huán)，其尾部連接到第二個(gè)節(jié)點(diǎn)。
示例 2：
輸入：head = [1,2], pos = 0 輸出：true 解釋：鏈表中有一個(gè)環(huán)，其尾部連接到第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
示例 3：
輸入：head = [1], pos = -1 輸出：false 解釋：鏈表中沒有環(huán)。
進(jìn)階：
你能用 O(1)（即，常量）內(nèi)存解決此問題嗎？
Follow up:
Can you solve it using O(1) (i.e. constant) memory?
解題思路：? 從頭節(jié)點(diǎn)向后遍歷整個(gè)鏈表只要遍歷到節(jié)點(diǎn)為 null ，就證明不是環(huán)形，而如果遍歷到一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址之前存在過就證明有環(huán)。
1、哈希表：
解決重復(fù)問題最容易想到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是哈希表，哈希表添加節(jié)點(diǎn)時(shí)只要發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)存在了，證明就有環(huán)形鏈表。并且哈希表查找和插入復(fù)雜度都為O(1)，但是空間復(fù)雜度會(huì)隨著原鏈表長度而增大:O(n)，總的來說：
時(shí)間復(fù)雜度：O(n)，雖然哈希表的查找和添加操作的時(shí)間復(fù)雜度是 O(1) ，但是先需要遍歷鏈表然后插入，遍歷的復(fù)雜度是O(n)
空間復(fù)雜度：O(n)，最多需要保存鏈表的 n個(gè)節(jié)點(diǎn)
2、雙指針：
這道題就如同小學(xué)跑步問題，假設(shè)有兩個(gè)人（雙指針）一個(gè)快一個(gè)慢，不停地向前跑，如果跑得快的那個(gè)最后到終點(diǎn)了（遇到空節(jié)點(diǎn) null），就證明是直線跑道（沒有環(huán)形鏈表）。
如果是存在環(huán)形跑道（環(huán)形鏈表）：兩個(gè)人一起跑步（雙指針）一個(gè)快一個(gè)慢，那么這兩個(gè)人因?yàn)樗俣炔煌诃h(huán)形跑道里跑得快的那個(gè)人一定會(huì)追上慢的。即兩個(gè)指針相遇了，證明存在環(huán)形鏈表。
空間復(fù)雜度為O(1)，即進(jìn)階要求的常量內(nèi)存。
哈希表解題：Java：
public class Solution {
public boolean hasCycle(ListNode head) {
if (head == null) return false;//如果是空鏈表直接返回
Set nodeSet = new HashSet<>();//構(gòu)造哈希表
while (head.next != null) {//鏈表下一個(gè)不為空
if (nodeSet.contains(head)) return true;//哈希表包含該節(jié)點(diǎn)則存在環(huán)形鏈表
nodeSet.add(head);//加入節(jié)點(diǎn)
head = head.next;//下移一位
}
return false;
}
}
Python：
class Solution(object):
def hasCycle(self, head):
"""
:type head: ListNode
:rtype: bool
"""
if head is None:
return False
hashSet=set()#構(gòu)造集合
while(head.next is not None):
if head in hashSet:#是否已存在
return True
hashSet.add(head)
head=head.next
return False
雙指針解題：
Java：
public class Solution {
public boolean hasCycle(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return false;
}
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (fast != null && fast.next != null) {//快指針及其下一位是否為空
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if (slow == fast) {//如果相遇，存在環(huán)形鏈表
return true;
}
}
return false;
}
}
Python：
class Solution(object):
def hasCycle(self, head):
"""
:type head: ListNode
:rtype: bool
"""
if head is None or head.next is None:
return False
slow, fast = head, head
while fast is not None and fast.next is not None:
slow, fast = slow.next, fast.next.next
if slow == fast:
return True
return False
擴(kuò)展：
python 中is 與 == 區(qū)別 ：
is 用于判斷兩個(gè)變量引用對(duì)象（即內(nèi)存地址）是否為同一個(gè)， == 用于判斷引用變量的值是否相等。
而Python出于對(duì)性能的考慮，不可變對(duì)象、同一代碼塊中的對(duì)象、值相同的對(duì)象，都不會(huì)重復(fù)創(chuàng)建，而是直接引用已經(jīng)存在的對(duì)象。
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