142. 环形链表
哈希表
思路
这种解法通过哈希表,当成环时(即再次访问到之前访问过的元素时),可以判断是环,反之则不是。
代码实现
class Solution
{
public:
ListNode *detectCycle(ListNode *head)
{
unordered_set<ListNode *> visited;
while (head)
{
if (visited.count(head))
{
return head;
}
visited.insert(head);
head = head->next;
}
return NULL;
}
};
复杂度分析
-
时间复杂度: O ( N ) O(N) O(N),其中 N N N 为链表中节点的数目。我们恰好需要访问链表中的每一个节点
-
空间复杂度: O ( N ) O(N) O(N),其中 N N N 为链表中节点的数目。我们需要将链表中的每个节点都保存在哈希表当中
快慢指针
思路
通过两个指针,分别叫 s l o w slow slow 和 f a s t fast fast,起始位置均在链表首部, f a s t fast fast 前进 2 2 2 步, s l o w slow slow 前进 1 1 1 步。如果存在环路,两者必然会相遇。一次相遇后,由下图可知 x = z x=z x=z,即从相遇点到入环点的距离,恰好等于从链表头部到入环点的距离。所以将 f a s t fast fast 指针移到链表头部,改为每次前进一步,下一次相遇一定在环首
代码
class Solution
{
public:
ListNode *detectCycle(ListNode *head)
{
ListNode *fast = head, *slow = head;
do
{
if (!fast || !fast->next)
{
return NULL;
}
fast = fast->next->next;
slow = slow->next;
} while (fast != slow);
fast = head;
while (fast != slow)
{
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
return fast;
}
};
复杂度分析
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时间复杂度: O ( N ) O(N) O(N),其中 NN 为链表中节点的数目。在最初判断快慢指针是否相遇时, s l o w slow slow 指针走过的距离不会超过链表的总长度;随后寻找入环点时,走过的距离也不会超过链表的总长度。因此,总的执行时间为 O ( N ) + O ( N ) = O ( N ) O(N)+O(N)=O(N) O(N)+O(N)=O(N)
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空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)