LeetCode 141：環形鏈表判斷 — 快慢指針法

題目描述

給定一個單鏈表，判斷其中是否存在環。進階要求：不使用額外空間（O(1) 空間）。

解題思路：Floyd 判圈算法（快慢指針）

• 慢指針 slow 每次移動 1 步，快指針 fast 每次移動 2 步。
• 若鏈表無環，fast 終將遇到 nullptr。
• 若有環，fast 會在環內追上 slow，兩者相遇。

參考代碼 (C++)

/**
 * 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) {
        if (!head) return false;
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        while (fast && fast->next) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if (slow == fast) return true;
        }
        return false;
    }
};

複雜度分析

• 時間複雜度：O(n) —— 最多遍歷鏈表長度 + 環長度。
• 空間複雜度：O(1) —— 僅兩個指針。