141.环形链表

题目:141.环形链表

给你一个链表的头节点 head ，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，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。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 。

• 示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

• 示例 2：

输入：head = [1,2], pos = 0
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

• 示例 3：

输入：head = [1], pos = -1
输出：false
解释：链表中没有环。

• 提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 10^4]
-10^5 <= Node.val <= 10^5
pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

• 进阶：

进阶：你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

思路

判断链表中是否存在环，可以使用快慢指针（也叫龟兔赛跑算法）。这是一个非常经典的算法，用于检测链表中的环。

1. 初始化快慢指针：我们用两个指针，slow 和 fast。slow 每次移动一步，fast 每次移动两步。

2. 移动指针：在遍历链表时，slow 指针一次移动一格，fast 指针一次移动两格。

3. 判断环的存在：如果链表中有环，slow 和 fast 指针最终会在某个节点上相遇（即指向同一个节点）。如果 fast 指针遇到 null（即链表尾部），则说明链表中没有环。

• 时间复杂度:O(n)
• 空间复杂度:O(1)

代码

public boolean hasCycle(ListNode head) {
    // 定义快慢指针
    ListNode slow = head;
    ListNode fast = head;
    // 遍历链表，直到快指针或快指针的下一个节点为空
    while (fast != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        // 如果快慢指针相遇，说明链表中有环
        if (slow == fast) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}