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，我们使用证书pos来表示链表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：

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

下面列举几种方法。

哈希表缓存

创建一个以节点id为key的HashSet集合，用来存储曾经遍历过的节点。然后同样是从头节点开始，依次遍历单链表的每一个节点。每遍历到一个新节点，就用新节点和HashSet集合中存储的节点比较，如果发现HashSet中存在相同的节点，说明链表有环；如果不存在，就把这个新节点存入HashSet，继续进入下一个节点，重复之前的操作。

这种方法与穷举遍历的方法类似，区别是使用了HashSet作为额外的缓存。

public boolean hasCycle(ListNode head){
	Set<ListNode> nodes = new HashSet<>();
	//如果当前节点为null，说明已经遍历完整个链表
	while(head != null){
		if(nodes.contains(head)){
			return true;
		} else {
			nodes.add(head);
		}
		head = head.next;
	}
	return false;
}

复杂度

时间复杂度：O(n)，对于含有n个元素的链表，访问每个元素最多一次，添加一个节点到哈希表中只需要花费O(1)的时间。

空间复杂度：O(n)，取决于添加到哈希表中的元素数目，最多可以添加n个元素。

快慢指针（双指针）

举个例子：在一个环形跑道上，两个运动员在同一地点起跑，一个运动员速度快，一个运动员速度慢。当连个人跑了一段时间之后，速度快的运动员必然会从速度慢的运动员身后再次追上并超过。原因很简单，因为跑道是环形的。

创建两个指针（在java中就是两个对象引用），同时指向这个链表的头结点。指针1每次向后移动一个节点，指针2每次向后移动两个节点，然后比较两个指针指向的节点是否相同。如果相同，说明链表有环；如果不同，继续往后走。

public boolean hasCycle(ListNode head){
	if(head == null || head.next == null){
		return false;
	}
	ListNode slow = head;
	ListNode fast = head.next;
	while(slow != fast){
		if(fast == null || fast.next ==null){
			return false;
		}
		slow = slow.next;
		fast = fast.next.next;
	}
	return true;
}

复杂度

时间复杂度：O(n)，取决于链表的长度。

空间复杂度：O(1)，只使用了快指针和慢指针两个节点。