快慢指针：环形链表 | IT宅-帅旋的专业知识分享

题目：141. 环形链表^[1]

如果您已经有思路了，或者是N刷了，可以先自己写一遍。

题目分析

环形链表问题：给定一个链表，判断链表中是否有环。如果链表中某个节点可以通过连续跟踪 next 指针再次到达自己，那么链表中存在环。为了解决这个问题，我们可以使用快慢指针（Floyd的循环查找算法）技术。

快慢指针是解决环形链表问题的经典技术。它不仅可以用来判断链表中是否存在环，还可以用来找到环的起点，甚至计算环的长度。

解题思路

快慢指针技术涉及两个指针，一个是快指针，另一个是慢指针。快指针每次移动两步，慢指针每次移动一步。如果链表中没有环，快指针将达到链表的末尾。如果链表中有环，快指针最终将追上慢指针（因为每次循环它们之间的距离减少1）。

Java解法

下面是使用Java语言的解法：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return false;
        }
        // 定义快慢指针
        ListNode slow = head, fast = head;
        while (fast != null) {
          	// 慢指针移动一步
            slow = slow.next;
            // 判断快指针是否到达链表末尾
            if (fast.next != null) {
              	// 快指针移动两步
                fast = fast.next.next;
            } else {
                return false;
            }
            // 快慢指针相遇
            if (slow == fast) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

• 空间效率高：这种方法的空间复杂度为 O(1)，因为它只需要常数级别的额外空间。
• 时间复杂度：在最坏的情况下，时间复杂度为 O(n)，其中 n 是链表中的节点数。这是因为快指针最多会遍历整个链表一次才能确定是否有环。

References

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1. 141. 环形链表 ↩︎