快慢指针法通过设置每次移动1步的慢指针和2步的快指针,从头节点出发遍历链表,若存在环则二者必相遇,否则快指针会到达末尾;C++实现中需判断fast及fast->next非空,时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)。

在C++中,使用快慢指针(也叫Floyd判圈法)判断链表是否存在环是一种高效且常用的方法。其核心思想是利用两个移动速度不同的指针遍历链表,如果链表中存在环,快慢指针最终会相遇。
快慢指针基本原理
定义两个指针:
- 慢指针(slow):每次向前移动1步。
- 快指针(fast):每次向前移动2步。
从头节点出发,如果链表无环,快指针会先到达末尾(nullptr);如果有环,快指针会在环内循环,而慢指针也会进入环,由于速度快,最终会追上慢指针。
C++实现代码示例
#includeusing namespace std; // 链表节点定义 struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} }; // 判断链表是否有环 bool hasCycle(ListNode *head) { if (!head || !head->next) return false; // 空或只有一个节点无环 ListNode *slow = head; ListNode *fast = head; while (fast != nullptr && fast->next != nullptr) { slow = slow->next; // 慢指针走一步 fast = fast->next->next; // 快指针走两步 if (slow == fast) { // 指针相遇,说明有环 return true; } } return false; // 快指针到尾部,无环 }
关键点说明
该方法的几个重要细节:
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- 初始时,快慢指针都指向头节点。
- 循环条件必须判断
fast和fast->next是否为空,避免访问空指针。 - 只要在循环中出现
slow == fast,即可确认链表有环。 - 时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1),非常高效。
基本上就这些。快慢指针是解决链表环问题的经典技巧,理解后可以扩展用于找环入口、环长度等问题。











