141. 环形链表
题目
给定一个链表，判断链表中是否有环。
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。
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。
进阶：
- 你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？
解题思路
思路：哈希表、快慢指针
在这里，我们直接看示例，如果链表存在环，那么某一个结点被访问的次数将不止一次。
哈希表
那么，我们使用哈希表来存储访问的节点，判读依据如下：
- 当某个结点在被访问时，发现存在于哈希表中，那么我们可以判断该链表为环形链表。
- 否则继续访问，直至结点为空。
具体的代码见【代码实现 # 哈希表】
快慢指针
题目最后进阶部分，提出是否能够用常量空间复杂度解决问题。因为前面的方法，定义哈希表存储需要额外的空间。
在这里，我们用快慢指针的思路来解决。具体如下：
- 定义两个指针 p、q，其中一个快指针 p 每次移动两步，慢指针 q 每次移动一步；
- 如果不存在环，那么快指针会先一步到达尾部，那么我们就可以返回 False；
- 如果存在环，那么快指针将会再次到达链表的某个结点，最终快慢指针将会重合，返回 True。
具体的代码见【代码实现 # 快慢指针】
代码实现
# 哈希表
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
hash_map = {}
# 结点非空时
while head:
# 先判断结点是否已经存在于哈希表中
# 存在，则表示存在环
if head in hash_map:
return True
# 记录访问的节点，访问过都标记为 1
hash_map[head] = 1
head = head.next
return False
# 快慢指针
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
# 定义快慢指针
# 快指针 p 每次移动两步，慢指针 q 每次移动一步
p = head
q = head
while p and p.next:
q = q.next
p = p.next.next
if p == q:
return True
return False