【LeetCode】141. 鏈表環

問題描述

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.

Follow up:

Can you solve it using O(1) (i.e. constant) memory?

給定一個鏈表，判斷它是否有一個循環。
爲了在給定的鏈表中表示一個循環，我們使用一個整數pos來表示tail連接到的鏈表中的位置(0索引)。如果pos是-1，那麼鏈表中就沒有循環。

跟進:
你能用O(1)(即常數)內存來解決它嗎?

 

輸入: head = [3,2,0,-4], pos = 1
輸出: true

 

輸入: head = [1,2], pos = 0
輸出: true

 

輸入: head = [1], pos = -1
輸出: false

 

Python 實現

要判斷一個鏈表是否存在環，一種比較常用方法是定義兩個指針，一個走快點，一個走慢點，只要在某個時候，兩個指針重合了，說明鏈表存在環。嚴謹一點的描述是，我們可以定義兩個指針，一個每次只走一步，另一個一次走兩步，在指針沒有指向空，也就是沒有到達鏈表末尾前，出現兩個指針重合的情況，說明這個鏈表存在環。

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def hasCycle(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: bool
        """

        oneStep = head
        twoStep = head
        
        while twoStep != None and twoStep.next != None:
            oneStep = oneStep.next
            twoStep = twoStep.next.next
            
            if twoStep != None and twoStep == oneStep:
                return True
        
        return False

可能有人看完代碼之後，會想如果前面的那個指針把步伐設置更大，是不是就能更快使得兩個指針重合，減少循環次數以節省時時間？這個想法有一定的道理，但是由於鏈表的長度是未知的，有可能當我們把移動更快的那個指針的步伐設置過大，即便鏈表存在環，這個指針每次都與另一個指針錯過，這樣子可能會導致更大的時間成本，甚至會錯過重合的機會，導致判斷錯誤。當然，指針步長的設置可以很有技巧，但討論起來就比較複雜了。以後有機會再深入探討一下。

 

鏈接：https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle/