題目1
【簡單】環形鏈表
給定一個鏈表，判斷鏈表中是否有環。
爲了表示給定鏈表中的環，我們使用整數 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。
示例 1：
輸入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
輸出：true
解釋：鏈表中有一個環，其尾部連接到第二個節點。
示例 2：
輸入：head = [1,2], pos = 0
輸出：true
解釋：鏈表中有一個環，其尾部連接到第一個節點。
解答
快慢雙指針，可以有效的減少空間複雜度和時間複雜度的匹配次數
首先，由於鏈表是個環，所以相遇的過程可以看作是快指針從後邊追趕慢指針的過程。那麼做如下思考：
1：快指針與慢指針之間差一步。此時繼續往後走，慢指針前進一步，快指針前進兩步，兩者相遇。
2：快指針與慢指針之間差兩步。此時繼續往後走，慢指針前進一步，快指針前進兩步，兩者之間相差一步，轉化爲第一種情況。
3：快指針與慢指針之間差N步。此時繼續往後走，慢指針前進一步，快指針前進兩步，兩者之間相差(N+1-2)-> N-1步。
因此，此題得證。所以快指針必然與慢指針相遇。又因爲快指針速度是慢指針的兩倍，所以相遇時必然只繞了一圈。
上述解釋來自鏈接：https://www.zhihu.com/question/23208893/answer/117115415
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
# 快慢雙指針追趕碰撞解法，時間複雜度爲O（n）,空間複雜度爲O（1）
if not head:
return head
slow = head
quick = head
while quick and slow:
# 這裏因爲quick是跳兩次，所以要判斷quick和quick.next是否都爲空，否則會報NoneType的異常
slow = slow.next
if quick.next:
quick = quick.next.next
else:
return False
if quick is slow:
return True
return False
快慢指針的用途：
1、判斷鏈表中的環（如上題所示）
2、找中間值
一般的思路是：先遍歷一次鏈表，記錄住一共有多少個節點，然後，再次遍歷找尋中點。
利用快慢指針，我們來看看這個問題會變成什麼樣。思路如下：我們把一個鏈表看成一個跑道，假設a的速度是b的兩倍，那麼當a跑完全程後，b剛好跑一半，以此來達到找到中間節點的目的。
如下圖，最開始，slow與fast指針都指向鏈表第一個節點，然後slow每次移動一個指針，fast每次移動兩個指針。
3、刪除倒數第n個節點
刪除倒數第n個節點，那就等於是要我們先找出待刪除元素前一個元素，也就是第n-1個節點。聰明的你肯定發現了，我們又把這個問題轉化爲找鏈表上的某個節點的問題了，這是快慢指針最擅長的場景。
那如何找第(n-1)個元素呢？我們一開始就讓fast指針比slow指針快n+1個元素，接下來，兩個指針都是一步一步來往下走。那麼當fast指針走完時，slow指針就剛剛好停留在第(n-1)個元素上。
以下圖解了n=2時的情形（其中dummyHead是我們手動加上去的虛擬頭節點）：
題目2
【簡單】迴文鏈表
編寫一個函數，檢查輸入的鏈表是否是迴文的。
示例 1：
輸入： 1->2
輸出： false
示例 2：
輸入： 1->2->2->1
輸出： true
進階：
你能否用 O(n) 時間複雜度和 O(1) 空間複雜度解決此題？
解答
- 快慢指針遍歷到鏈表中間，快指針走兩步、慢指針走一步，最後慢指針的位置就是鏈表中間
- 從中間開始反轉鏈表後半段
- 從原鏈表頭和反轉後的鏈表頭開始比較 value
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution(object):
def isPalindrome(self, head):
if not head:
return True
slow = head
fast = head
# slow 遍歷到中間，最後 slow 停的位置是 n/2+1
while fast and fast.next:
slow = slow.next
fast = fast.next.next
# 然後從 slow 開始反轉鏈表
# 如果是奇數，多出來的一個節點不用管了
pre = slow
while slow and slow.next:
tmp = slow.next.next
slow.next.next = pre
pre = slow.next
slow.next = tmp
# 反轉後的頭結點是 pre，從 pre 和 head 開始比較 val
while head and pre:
if head.val != pre.val:
return False
head = head.next
pre = pre.next
return True
# 鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/palindrome-linked-list-lcci/solution/shuang-zhi-zhen-fan-zhuan-lian-biao-python-by-yuyi/
【參考】