题目描述

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

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？

解题思路

没看懂题目的小伙伴举个手，尤其是看完示例之后，我是更蒙圈了。。。

抛出我的问题吧：看提示里的内容pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引，这句话是什么意思？

我认为解题的核心仍然是题目描述中的：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。

经过了各种调研（也就是看力扣题解），觉得龟兔赛跑解法简直是神解法啊，给我打开了新世界的大门。

龟兔赛跑

形象的栗子

假想「乌龟」和「兔子」在链表上移动，「兔子」跑得快，「乌龟」跑得慢。当「乌龟」和「兔子」从链表上的同一个节点开始移动时，如果该链表中没有环，那么「兔子」将一直处于「乌龟」的前方；如果该链表中有环，那么「兔子」会先于「乌龟」进入环，并且一直在环内移动。等到「乌龟」进入环时，由于「兔子」的速度快，它一定会在某个时刻与乌龟相遇，即套了「乌龟」若干圈。

结合本题

我们可以定义两个指针，一快一满。慢指针每次只移动一步，而快指针每次移动两步。初始时，慢指针在位置 head，而快指针在位置 head.next。这样一来，如果在移动的过程中，快指针反过来追上慢指针，就说明该链表为环形链表。否则快指针将到达链表尾部，该链表不为环形链表。

重整旗鼓

我的原则是，在实在没有思路的情况下，哪怕看了力扣的题解，也不能直接看解题源码，思路都有了，AC代码总要自己写吧。

AC代码

func hasCycle(head *ListNode) bool {
    n1 := head  // 慢指针
    n2 := head  // 快指针
    if head == nil || head.Next == nil {
        return false
    }
    for n2 != nil && n2.Next != nil {
        n1 = n1.Next
        n2 = n2.Next.Next
        if n1 == n2 {
            return true
        }
    }
    return false
}

运行结果

完美，非常的完美，感谢龟兔赛跑

总结

复杂度分析

时间复杂度O(n)，n是链表长度 空间复杂度O(1)

知识点

Floyd判圈算法(Floyd Cycle Detection Algorithm)，又称龟兔赛跑算法(Tortoise and Hare Algorithm),是一个可以在有限状态机、迭代函数或者链表上判断是否存在环，以及判断环的起点与长度的算法。