环形链表

题面

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, 104]
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

进阶： 你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

分析

• 可以遍历所有节点，每次遇到一个节点时，判断该节点是否已经访问过，如果已经访问过，说明存在环

• 那么如何优化时间复杂度？可以使用两个快慢指针，当移动之后快慢指针再次相等了，说明存在环

• 代码实现

  /**
   * Definition for singly-linked list.
   * struct ListNode {
   *     int val;
   *     ListNode *next;
   *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
   * };
   */
  class Solution {
  public:
      bool hasCycle(ListNode* head) {
          ListNode *slow = head, *fast = head;
          while (fast != nullptr && fast->next != nullptr) {
              fast = fast->next->next;
              slow = slow->next;
              if (slow == fast) {
                  return true;
              }
          }
          return false;
      }
  };

• 另一种写法

  class Solution {
  public:
      bool hasCycle(ListNode* head) {
          if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
              return false;
          }
          ListNode* slow = head;
          ListNode* fast = head->next;
          while (slow != fast) {
              if (fast == nullptr || fast->next == nullptr) {
                  return false;
              }
              slow = slow->next;
              fast = fast->next->next;
          }
          return true;
      }
  };