【算法--链表】141.环形链表（通俗讲解链表中是否有环）

一、题目是啥？一句话说清

给你一个链表，判断这个链表中是否存在环（即链表的某个节点可以通过next指针再次到达）。

二、解题核心

使用快慢指针法：让两个指针以不同速度遍历链表，如果存在环，快指针最终会追上慢指针；如果不存在环，快指针会先到达链表末尾。

这就像两个人在环形跑道上跑步，一个跑得快，一个跑得慢。如果跑道是环形的，快的人最终会追上慢的人；如果是直线跑道，快的人会先到达终点。

三、关键在哪里？（3个核心点）

想理解并解决这道题，必须抓住以下三个关键点：

1. 快慢指针的选择

• 是什么：使用两个指针，慢指针每次移动一步，快指针每次移动两步。
• 为什么重要：这种速度差确保了如果存在环，快指针一定会追上慢指针（就像在环形跑道上，速度快的人一定会追上速度慢的人）。

2. 循环终止条件

• 是什么：循环继续的条件是快指针和快指针的下一个节点都不为空。
• 为什么重要：这样可以确保在移动快指针时不会出现空指针异常，同时当快指针到达链表末尾时，可以确定没有环。

3. 相遇判断

• 是什么：在每次移动后，检查快慢指针是否指向同一个节点。
• 为什么重要：如果快慢指针相遇，说明存在环；如果快指针到达链表末尾，说明没有环。

四、看图理解流程（通俗理解版本）

让我们用几个例子来可视化过程：

示例1：有环的情况

链表：1 → 2 → 3 → 4 → 2（形成环，4指向2）

1. 初始化：

   • 慢指针指向1，快指针指向1
   • 状态：慢@1, 快@1

2. 第一轮移动：

   • 慢指针移动一步到2
   • 快指针移动两步到3
   • 状态：慢@2, 快@3

3. 第二轮移动：

   • 慢指针移动一步到3
   • 快指针移动两步到2（从3移动两步：3→4→2）
   • 状态：慢@3, 快@2

4. 第三轮移动：

   • 慢指针移动一步到4
   • 快指针移动两步到4（从2移动两步：2→3→4）
   • 状态：慢@4, 快@4

5. 相遇：快慢指针都指向4，说明有环，返回true

示例2：无环的情况

链表：1 → 2 → 3 → 4 → null

1. 初始化：

   • 慢指针指向1，快指针指向1
   • 状态：慢@1, 快@1

2. 第一轮移动：

   • 慢指针移动一步到2
   • 快指针移动两步到3
   • 状态：慢@2, 快@3

3. 第二轮移动：

   • 慢指针移动一步到3
   • 快指针移动两步到null（从3移动两步：3→4→null）
   • 状态：慢@3, 快@null

4. 结束：快指针为null，说明没有环，返回false

五、C++ 代码实现（附详细注释）

#include <iostream>
using namespace std;// 链表节点定义
struct ListNode {int val;ListNode *next;ListNode