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用python 判断一个单链表是否有环.

作者头像
py3study
发布2020-01-06 15:14:03
1.2K0
发布2020-01-06 15:14:03
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文章被收录于专栏:python3python3

用python 判断一个单链表是否有环.

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

思路1:

判断一个单链表是否有环, 可以用 set 存放每一个 节点, 这样每次 访问后把节点丢到这个集合里面. 其实 可以遍历这个单链表, 访问过后, 如果这个节点 不在 set 里面, 把这个节点放入到 set 集合里面. 如果这个节点在 set 里面 , 说明曾经访问过, 所以这个链表有重新 走到了这个节点, 因此一定有环 如果链表都走完了, 把所有的节点都放完了. 还是没有重复的节点, 那说明没有环.

代码语言:javascript
复制
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
@Time    : 2019/1/12 00:59
@File    : has_circle.py
@Author  : frank.chang@shoufuyou.com

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


141. Linked List Cycle
Easy

1231

93

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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.



Example 1:

Input: head = [3,2,0,-4], pos = 1
Output: true
Explanation: There is a cycle in the linked list, where tail connects to the second node.


Example 2:

Input: head = [1,2], pos = 0
Output: true
Explanation: There is a cycle in the linked list, where tail connects to the first node.


Example 3:

Input: head = [1], pos = -1
Output: false
Explanation: There is no cycle in the linked list.




Follow up:

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

Accepted
340,579
Submissions
971,443

"""
class LinkNode:

    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.next = None


class Solution1:
    """
    思路分析:
    判断一个单链表是否有环,
    可以用 set 存放每一个 节点, 这样每次 访问后把节点丢到这个集合里面.
    其实 可以遍历这个单链表, 访问过后,
    如果这个节点 不在 set  里面, 把这个节点放入到 set 集合里面.
    如果这个节点在  set 里面 , 说明曾经访问过, 所以这个链表有重新 走到了这个节点, 因此一定有环.

    如果链表都走完了, 把所有的节点都放完了. 还是没有重复的节点, 那说明没有环.

    """

    def hasCycle(self, head):

        mapping = set()

        flag = False

        p = head

        while p:

            if p not in mapping:
                mapping.add(p)
            else:
                flag = True
                break
            p = p.next

        return flag

还有一个解决方案:

定义 两个指针, 一个快指针fast, 一个慢指针slow, 快指针一次走两步,慢指针一次走一步. 如果 两个指针相遇了, 则说明链表是有环的. 如果 fast 都走到null了, 还没有相遇则说明没有环.

为什么是这样呢? 简单分析一下?

图1
图1
图片2
图片2
图片3
图片3
图片4
图片4
图片5
图片5
图片6
图片6
图片7
图片7

用图形来分析一下,这样可以清晰一点.

图形分析

因为快指针 先走 所以快指针先进入环,之后慢指针后进入环, 无论如何,

最后 要么 慢指针进入环的时候, 快指针可能已经走了 很多遍环, 也有可能没有走完环. 但无论如何 当慢指针 进入环的时候, fast 有可能在 慢指针的后面, 或者前面, 无论如何 快指针 是必慢指针走的快的 , 所以 只要有环 一定可以 和慢指针来一次相遇.

你可能想 会不会错过呢? 答案 是不会的. 你想 快指针一次 走两步, 慢指针一次都一步. 假设 这是一条无穷尽的单链表. 他们 每走一步, 两者之间的距离就减1, 所以 只要链表足够长, 是一定会相遇的.

看下图:

图片8
图片8
代码语言:javascript
复制
class Solution:
    """
    定义 两个指针, 一个快指针fast, 一个慢指针slow,  快指针一次都两步,慢指针一次走一步. 
    如果 两个指针相遇了, 则说明链表是有环的. 
    如果 fast 都走到null了, 还没有相遇则说明没有环. 


    """

    def hasCycle(self, head):

        flag = False
        if head is None or head.next is None or head.next.next is None:
            return flag

        fast = head.next.next
        slow = head.next

        while fast is not slow:

            if fast.next is None or fast.next.next is None:
                # no circle
                return flag
            fast = fast.next.next
            slow = slow.next

        # 相遇肯定有环
        if fast is slow:
            # hasCircle
            flag = True

        return flag


if __name__ == '__main__':
    pass

分享感动,留住快乐. 2019-01-27 11:53:45 --frank

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原始发表:2019-09-21 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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