思路一：哈希表

遍历链表，同时借助哈希表判断当前遍历到的节点是否已经被访问过，如果当前节点已被访问过，则说明存在环

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        // 空链表或只有一个节点，必定没有环
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
            return false;
        }

        // 使用哈希表存储已访问的节点地址
        unordered_map<ListNode*, bool> visited;

        // 遍历链表
        ListNode* temp = head;
        while (temp != nullptr) {
            // 如果当前节点已被访问过，则说明存在环
            if (visited.find(temp) != visited.end()) {
                return true;
            }
            // 标记当前节点为已访问
            visited[temp] = true;
            temp = temp->next;
        }

        // 遍历结束，没有发现环
        return false;
    }
};

• 时间复杂度：O(N)
• 空间复杂度：O(N)

思路二：快慢指针

使用两个指针分别同时遍历链表，一个指针每次移动两个距离（称为快指针），另一个指针每次移动一个距离（称为慢指针），当快指针反过来追上慢指针时说明链表中出现了环

 

由上述图解知：快慢指针会在环中相遇，只要两指针相遇便说明链表中出现了环 

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        // 空链表或只有一个节点，必定没有环
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
            return false;
        }
        //快慢指针初始化
        ListNode* slow = head;
        ListNode* fast = head->next;
        
        while(slow != fast){
            //快指针遍历了整个链表也没有追上慢指针，说明链表中不存在环
            if(fast == nullptr || fast->next == nullptr){
                return false;
            }
            //快慢指针进行移动
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        
        return true;
    }
};

• 时间复杂度：O(N)
• 空间复杂度：O(1)