100天精刷LeetCode-Day5：141 Linked List Cycle问题（附详细思路和python题解）

题目描述

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.

思路

• 解法一：如果有cycle，那么可以构造一个快指针一个慢指针，早晚会快指针会绕着环追上慢指针。所以当快指针==慢指针的时候就return True
• 解法二：也可以用HashTable的方法去解决，每一个没见过的Node都存到一个set里面，如果head.next是set内的元素，那么就return True，反之一直到head.next==None还没有重复那么就没有环。

代码

解法一：

# Definition for singly-linked list.# class ListNode:#     def __init__(self, x):#         self.val = x#         self.next = Noneclass Solution:def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:fast, slow = ListNode(0), ListNode(0)fast.next = headslow.next = headwhile fast:if not fast.next: return Falsefast = fast.next.nextslow = slow.nextif fast == slow:return True

解法二：

# Definition for singly-linked list.# class ListNode:#     def __init__(self, x):#         self.val = x#         self.next = Noneclass Solution:def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:visited = set()dummy = ListNode(0)dummy.next = headwhile head:if not head in visited:visited.add(head)head=head.nextelse:return Truereturn False

分析

解法一：

• 时间复杂度O(n)O(n)O(n)
• 空间复杂度O(1)O(1)O(1)

解法二：

• 时间复杂度O(n)O(n)O(n)
• 空间复杂度O(n)O(n)O(n)

思考

这道题是第一次碰到快慢指针的题目。它相对的优势就是能在O(1)O(1)O(1)的空间复杂度下解决问题。
快慢指针对于链表问题有很多特殊的快速解法：

1. 使用快慢指针来找到链表的中点234.Palindrome Linked List
2. 链表的翻转143. Reorder List
3. 链表的环问题（即本体）以及环的入口142 Linked List Cycle

接下来几天我将把这几题详细地写出题解形成个链表的小专题。