用python 判断一个单链表是否有环

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用python 判断一个单链表是否有环.
第二次做DAY20201130
- [141. 环形链表](https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/)
- - 方法1 路径记录法
  - 方法2 快慢指针法
  - - 第1种解法
    - 另一种写法

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.

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
@Time    : 2019/1/12 00:59
@File    : has_circle.py
@Author  : frank.chang@shoufuyou.comhttps://leetcode.com/problems/linked-list-cycle/141. Linked List Cycle
Easy123193FavoriteShare
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 = valueself.next = Noneclass 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 = Falsep = headwhile p:if p not in mapping:mapping.add(p)else:flag = Truebreakp = p.nextreturn 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?

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:

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 = Falseif head is None or head.next is None or head.next.next is None:return flagfast = head.next.nextslow = head.nextwhile fast is not slow:if fast.next is None or fast.next.next is None:# no circlereturn flagfast = fast.next.nextslow = slow.next# 相遇肯定有环if fast is slow:# hasCircleflag = Truereturn flag

第二次做DAY20201130

闲下来之前的代码写的不够优雅，今天重新修改了一下之前的代码，这样写看起来比之前的代码稍微好看一点，详细请看下面

141. 环形链表

给定一个链表，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，我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。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 。

进阶：

你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

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。

提示：

方法1 路径记录法

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = Noneclass Solution:def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:visited = set() while head:cur = headif cur not in visited:visited.add(cur)else:return Truehead = head.next return False class Solution02:def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:seen = set()while head:if head in seen:return Trueseen.add(head)head = head.nextreturn False

方法2 快慢指针法

第1种解法

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = Noneclass Solution:def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:if not head:return False slow = head fast = head.next while fast and fast.next:if fast ==slow:return True fast= fast.next.next slow = slow.next return False

另一种写法

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = Noneclass Solution:def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:if head is None or  head.next is None:return False slow = head fast  =head.next while slow != fast:    if fast is None or fast.next is None:return False fast = fast.next.next slow = slow.next return True

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

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