环形链表——java

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 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。

解题思路

看到这个题我只想着可以用链表的知识来解决，但完全不知道该怎么下手。所以去看了链表的知识

链表

链表是一种逻辑相连，但物理上不一定相连的存储结构，是由每一格节点组成，（该节点包含val,和next,其中val存放该节点的值，next是一个索引，指向下一个节点）

如何创建一个新的空链表: LinkNode head=new LinkNode(); head.next=null; (LinkNode是一个节点）

解题一：

所以这个题应该如何使用链表来解决呐？

这里我们介绍Floyd判圈算法（龟兔赛跑算法）：

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。（链接：https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle/solutions/440042/huan-xing-lian-biao-by-leetcode-solution/ 来源：力扣（LeetCode））

在该题中我们可以创建两个指针，分别是快慢指针，fast和slow,在刚开始我们设置slow指向head,fast指向head.next（即慢指针指向第一个节点，快指针指向第二个节点），fast一次移动两格，慢指针一次移动一格；所以若在后面的循环过程中，快慢指针相遇，则表明该链表存在环；那么如何来判断该链表无环呐？我们在这里可以设置一个循环while(slow!=fast) 若fast指向空（即fast指向链尾），则表明该链表无环；

在这里我们来需要注意，因为在刚开始我们要去创建快慢指针，一个指向第一个节点，一个指向第二个节点，为了防止出现空指针异常的情况，我们还需要对第一个节点和第二个节点捷星判断，若为空，则直接返回false（即或此时空链表或者只有一个节点的聊表是不可能存在环的）

if(head==null ||head.next==null)  //判断该链表是否为空链表，或者只有一个节点的链表；这两种情况是不可能存在环的
  return false;

LinkNode slow=head;
LinkNode fast=head.next;  //创建快慢指针


while(slow!=fast)
{
    if(fast==null || fast.next==null)   //如果此时fast指针指向链表尾，或者fast所指节点的后一个节点是链表尾（因为fast一次移动两格），则表明该链表无环
       return false;
    slow=slow.next;
    fast=fast.next.next;//移动快慢指针
}

return true;  //说明此时slow==fast

解题二：

看到还有另外一种解法，就是去遍历整个链表。首先创建一个容器，每遍历一个节点先看容器中是否包含该节点，若不包含则将该节点加入到容器中，继续遍历下一个节点，直到链表为空；若包含，则说明该链表存在环，返回true

那么该容器该如何选择？？在这里我们选择哈希集合

哈希集合

HashSet是一个没有重复元素的集合（Set集合是不允许出现重复元素的）

初始化： HashSet<类型> 集合名 =new HashSet<>();

添加：集合名.add(元素);

删除：集合名.remove(元素);

判断是否包含某元素：集合名.countains(元素);

判断是否为空：集合名.isEmpty();

获取大小：集合名.size();

获取所有元素：

可以使用for：： for(类型 s：集合名）{}

可以使用迭代器：：Iterator it=集合名.iterator; while(it.hashNext){}

(s和it是我这里随便起的名称)

HashSet<LinkNode> hash=new HashSet<>();//创建一个哈希集合

while(head!=null)
{
    if(hash.contains(head))  //如果哈希集合中包含了head节点
        return true;
    hash.add(head);
    head=head.next;
}
retrun false;  //已经遍历完该链表，没有环