摘要:給定一個鏈表,判斷鏈表中是否有環(huán)。示例輸入輸出解釋鏈表中有一個環(huán),其尾部連接到第一個節(jié)點。哈希表解決重復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)點時只要發(fā)現(xiàn)節(jié)點已經(jīng)存在了,證明就有環(huán)形鏈表。
給定一個鏈表,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:鏈表中有一個環(huán),其尾部連接到第二個節(jié)點。
示例 2:
輸入:head = [1,2], pos = 0 輸出:true 解釋:鏈表中有一個環(huán),其尾部連接到第一個節(jié)點。
示例 3:
輸入:head = [1], pos = -1 輸出:false 解釋:鏈表中沒有環(huán)。
進階:
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)點向后遍歷整個鏈表只要遍歷到節(jié)點為 null ,就證明不是環(huán)形,而如果遍歷到一個節(jié)點的地址之前存在過就證明有環(huán)。
1、哈希表:
解決重復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)點時只要發(fā)現(xiàn)節(jié)點已經(jīng)存在了,證明就有環(huán)形鏈表。并且哈希表查找和插入復雜度都為O(1),但是空間復雜度會隨著原鏈表長度而增大:O(n),總的來說:
時間復雜度:O(n),雖然哈希表的查找和添加操作的時間復雜度是 O(1) ,但是先需要遍歷鏈表然后插入,遍歷的復雜度是O(n)
空間復雜度:O(n),最多需要保存鏈表的 n個節(jié)點
2、雙指針:
這道題就如同小學跑步問題,假設有兩個人(雙指針)一個快一個慢,不停地向前跑,如果跑得快的那個最后到終點了(遇到空節(jié)點 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):兩個人一起跑步(雙指針)一個快一個慢,那么這兩個人因為速度不同,在環(huán)形跑道里跑得快的那個人一定會追上慢的。即兩個指針相遇了,證明存在環(huán)形鏈表。
空間復雜度為O(1),即進階要求的常量內(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 SetnodeSet = new HashSet<>();//構(gòu)造哈希表 while (head.next != null) {//鏈表下一個不為空 if (nodeSet.contains(head)) return true;//哈希表包含該節(jié)點則存在環(huán)形鏈表 nodeSet.add(head);//加入節(jié)點 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擴展:
python 中is 與 == 區(qū)別 :
is 用于判斷兩個變量引用對象(即內(nèi)存地址)是否為同一個, == 用于判斷引用變量的值是否相等。
而Python出于對性能的考慮,不可變對象、同一代碼塊中的對象、值相同的對象,都不會重復創(chuàng)建,而是直接引用已經(jīng)存在的對象。
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