算法面試題05 - 鏈表中是否有環(huán)

給定一個鏈表掸犬,判斷鏈表中是否有環(huán)。

如果鏈表中有某個節(jié)點绰寞,可以通過連續(xù)跟蹤 next 指針再次到達(dá)纤泵,則鏈表中存在環(huán)。 為了表示給定鏈表中的環(huán)笔呀,我們使用整數(shù)pos來表示鏈表尾連接到鏈表中的位置(索引從 0 開始)幢踏。 如果pos是 -1,則在該鏈表中沒有環(huán)许师。
注意:pos不作為參數(shù)進(jìn)行傳遞,僅僅是為了標(biāo)識鏈表的實際情況房蝉。
如果鏈表中存在環(huán),則返回true微渠。否則搭幻,返回false。

要求:
使用快慢指針的方法判斷給定鏈表是否有環(huán)逞盆,時間復(fù)雜度應(yīng)為 O(N)檀蹋,空間復(fù)雜度應(yīng)為 O(1)。
代碼實現(xiàn)需要定義快慢指針纳击,快指針一次走兩步续扔,慢指針一次走一步,如果快慢指針相遇則說明有環(huán),實現(xiàn)這一算法焕数。

示例:
輸入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
輸出:true
解釋:鏈表中有一個環(huán)纱昧,其尾部連接到第二個節(jié)點。

答案:

public class ListNode {
    public var data: Int
    public var next: ListNode?
    public init(_ data: Int) {
        self.data = data
        self.next = nil
    }
}

func hasCycle(_ head: ListNode?) -> Bool {
    
    var slow: ListNode? = head
    var fast: ListNode? = head
    
    while fast != nil && fast?.next != nil {
        slow = slow?.next
        fast = fast?.next?.next
        
        if slow === fast {
            return true
        }
    }
    
    return false
}

let node1 = ListNode(1)
let node2 = ListNode(2)
let node3 = ListNode(3)
let node4 = ListNode(4)
node1.next = node2
node2.next = node3
node3.next = node4
node4.next = node2 //創(chuàng)建環(huán)堡赔,pos=1

let head = node1

print(hasCycle(head)) //true

知識點詳解:

鏈表:鏈表是一種常見和重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)识脆,主要有一下幾點需要理解:

  1. 鏈表由一系列節(jié)點(Node)組成,每個節(jié)點包含數(shù)據(jù)域data和指針域next善已。
  2. 數(shù)據(jù)域用于存儲節(jié)點的數(shù)據(jù)灼捂,指針域用于指向下一個節(jié)點。
  3. 鏈表中的節(jié)點使用指針連成一串换团,每個節(jié)點指針都指向下一個節(jié)點悉稠,這樣就構(gòu)成了鏈表。
  4. 鏈表有一個頭節(jié)點head艘包,作為鏈表的入口的猛,頭節(jié)點不存儲數(shù)據(jù)。(鏈表也可以沒有頭節(jié)點)
    (單)鏈表.png

pos:表示鏈表尾部連接到鏈表中的位置(索引從0開始)想虎。也就是說卦尊,如果鏈表中有環(huán),pos就表示環(huán)的入口節(jié)點的索引舌厨。例如:pos默認(rèn)-1岂却,表示沒有環(huán),如果再第一個節(jié)點上有環(huán)那么pos就是0裙椭,pos=1那么第二個節(jié)點就是環(huán)的入口躏哩,pos=2環(huán)的入口在第三個節(jié)點上,以此類推...pos不會作為輸入?yún)?shù)傳入函數(shù)揉燃,僅僅表示了鏈表是否有環(huán)以及環(huán)的入口在鏈表中的位置震庭。實際上,我們不需要知道pos的具體值你雌,只需要通過快慢指針判斷鏈表是否存在環(huán)即可器联。

===:三個等號操作符表示指針比較,判斷兩個指針是否指向同一個節(jié)點婿崭。

算法思路

  1. 定義快慢兩個指針fast和slow拨拓,初始化都指向頭節(jié)點head。
  2. 每次快指針fast向前移動兩步氓栈,慢指針slow向前移動一步渣磷。
  3. 檢查快慢指針是否相遇,如果fast === slow授瘦,則說明鏈表有環(huán)醋界。
  4. 如果快指針遇到null竟宋,說明鏈表無環(huán)。

時間復(fù)雜度分析:

轉(zhuǎn)圈分析.png

0.快指針走的速度是慢指針的兩倍
1.在環(huán)外的時候慢指針在后形纺,快指針在前丘侠,不可能重合
2.在環(huán)內(nèi),快指針走幾步追上了慢指針逐样。
3.快指針到末尾還沒相遇蜗字,說明無環(huán)。
結(jié)論:時間復(fù)雜度O(N)脂新。

空間復(fù)雜度

該算法僅使用了兩個額外的指針:快指針fast和慢指針slow挪捕,空間消耗都是常數(shù)級的,不隨鏈表長度N增加而改變争便〖读悖空間復(fù)雜度是O(1)。

BTW

這道題的題目分析滞乙、要求和示例與題目無關(guān)妄讯,??
感謝各位簡友的寶貴時間與意見!文章難免有疏漏或錯誤酷宵,如有涉及不當(dāng)之處亥贸,還望能夠提出寶貴意見。感激不盡浇垦!

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末炕置,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子男韧,更是在濱河造成了極大的恐慌朴摊,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 216,544評論 6 501
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件此虑,死亡現(xiàn)場離奇詭異甚纲,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機朦前,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,430評論 3 392
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門介杆,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人韭寸,你說我怎么就攤上這事春哨。” “怎么了恩伺?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 162,764評論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵赴背,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我,道長凰荚,這世上最難降的妖魔是什么燃观? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,193評論 1 292
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮便瑟,結(jié)果婚禮上缆毁,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己胳徽,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 67,216評論 6 388
  • 文/花漫 我一把揭開白布爽彤。 她就那樣靜靜地躺著养盗,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪适篙。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上往核,一...
    開封第一講書人閱讀 51,182評論 1 299
  • 那天,我揣著相機與錄音嚷节,去河邊找鬼聂儒。 笑死,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛硫痰,可吹牛的內(nèi)容都是我干的衩婚。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 40,063評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼效斑,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼非春!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起缓屠,我...
    開封第一講書人閱讀 38,917評論 0 274
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤奇昙,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后敌完,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體储耐,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,329評論 1 310
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,543評論 2 332
  • 正文 我和宋清朗相戀三年滨溉,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了什湘。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 39,722評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡晦攒,死狀恐怖禽炬,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情勤家,我是刑警寧澤腹尖,帶...
    沈念sama閱讀 35,425評論 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響热幔,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏乐设。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,019評論 3 326
  • 文/蒙蒙 一绎巨、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望近尚。 院中可真熱鬧,春花似錦场勤、人聲如沸戈锻。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,671評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽格遭。三九已至,卻和暖如春留瞳,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間拒迅,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,825評論 1 269
  • 我被黑心中介騙來泰國打工她倘, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留璧微,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 47,729評論 2 368
  • 正文 我出身青樓硬梁,卻偏偏與公主長得像前硫,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子荧止,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 44,614評論 2 353

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容