【hot100】141环形链表

一、思路

题目较为简单，主要运用了HashSet存储地址以及不重复的特性

其中较为绕的是存储的是地址，那常规数值（Integer、int）的时候为什么可以判定重复，以下是文心一言的答复

问题1：HashSet如果存的是地址，那为什么可以判断两个数字的重复

在Java中，HashSet 是一个基于哈希表的数据结构，用于存储不重复的元素。HashSet 内部实际上是通过 HashMap 来实现的，其中每个元素都作为 HashMap 的一个键（key），而对应的值（value）是一个常量对象（通常是 PRESENT，一个静态的 Object 实例）。

当你将对象添加到 HashSet 时，它会调用对象的 hashCode() 方法来生成哈希码，并使用这个哈希码来确定对象在哈希表中的位置（即桶位）。如果两个对象的哈希码相同，它们会被放置在同一个桶中，但 HashSet（或 HashMap）还会通过调用对象的 equals() 方法来检查这两个对象是否真正相等。

1. 数字类型作为对象：在Java中，基本数据类型（如 int, float, double 等）有对应的包装类（如 Integer, Float, Double 等）。这些包装类都是对象，因此它们有自己的 hashCode() 和 equals() 方法。

2. hashCode() 和 equals() 方法：对于包装类，hashCode() 方法会根据数值生成哈希码，而 equals() 方法会比较两个包装类的数值是否相等。例如，对于 Integer 对象，hashCode() 方法通常返回数值的整数哈希码（例如，通过 (x >> 16) ^ x 计算），而 equals() 方法则比较两个 Integer 对象的数值是否相同。

3. 判断重复：当你尝试将两个数值（实际上是它们的包装类对象）添加到 HashSet 时，HashSet 会先计算它们的哈希码来确定它们应该放在哪个桶中。如果哈希码相同（对于相同数值的 Integer 对象，这通常是成立的），HashSet 接着会调用 equals() 方法来检查这两个对象是否真正相等。如果 equals() 返回 true，则 HashSet 认为这两个对象是重复的，并且不会添加第二个对象。

 问题2：如果是我自己定义的ListNode类，是直接计算地址吗，还是有默认的hashCode方法

在Java中，当你定义自己的类（比如ListNode）时，该类不会自动获得一个基于其内存地址的hashCode()方法。相反，每个类都继承自java.lang.Object，而Object类提供了一个默认的hashCode()方法。这个默认的hashCode()方法通常基于对象的内存地址（尽管这不是Java语言规范所强制要求的，但大多数JVM实现都是这样做的），但这种方法对于大多数自定义类来说并不是很有用，因为它不能保证两个“逻辑上相等”的对象会有相同的哈希码。

对于自定义类，如ListNode，如果你没有重写hashCode()方法，那么当你将该类的对象添加到基于哈希的数据结构（如HashSet或HashMap）中时，将使用Object类的默认hashCode()方法。这可能导致不同的ListNode实例（即使它们包含相同的字段值）被视为不同的键，即使它们在逻辑上应该是相等的。

同样重要的是，如果你重写了equals()方法（通常是为了定义两个对象何时在逻辑上相等），你也应该重写hashCode()方法，以确保当equals()方法返回true时，hashCode()方法也为这两个对象返回相同的整数值。这是hashCode()方法的一般约定，也是Java集合框架正确工作的基础。

因此，对于你的ListNode类，如果你希望基于节点的某些字段（如值或指向的下一个节点的引用）来判断节点的相等性，并希望这些节点能够正确地存储在基于哈希的数据结构中，你需要自己重写hashCode()和equals()方法。这样做可以确保当两个ListNode实例在逻辑上相等时，它们也会有相同的哈希码，并且可以被正确地识别为集合中的重复元素。

 具体就是HashSet当然是计算了哈希值后存入的底层数据结构，重点就是用什么计算的哈希值，对于链表数据结构，是通过链表的地址，而传统的数值类型则是由于包装类提供了hashCode方法，是基于数值本身。

二、记忆

1.HashSet，由于其存储地址特性，可以用来区别值相同的不同结构体，如ListNode1和ListNode2的val都为1，但是其地址不同，仍然可以存进Set，若发现无法存进，那必然是碰到地址相同的结构体，即出现了重复访问（可以用来判断是否访问过、环路等）

2.HashSet可以用来判断常规数值类型是否重复，与结构体不同，数值类型计算的HashCode函数是基于数值本身而不是地址

‌HashSet的主要特性包括‌：

1. ‌不重复性‌：HashSet中的元素是唯一的，不能有重复的元素。当尝试将一个重复的元素添加到HashSet中时，旧的元素将被保留，新元素会被忽略‌。
2. ‌无序性‌：HashSet不保证元素的插入顺序，元素的顺序可能与插入顺序不同，遍历HashSet的结果是无序的‌。
3. ‌允许null值‌：HashSet允许存储一个null值，但只能有一个null值‌。
4. ‌基于HashMap实现‌：HashSet是基于HashMap实现的，每个元素都是HashMap的键，而值则是一个固定对象（通常是PRESENT）。元素通过哈希码进行存储，如果发生哈希冲突，HashSet使用链表或红黑树来处理‌。
5. ‌非线程安全‌：HashSet不是线程安全的，如果多个线程同时访问和修改同一个HashSet实例，可能会导致不确定的结果。如果需要在多线程环境中使用HashSet，可以使用Collections.synchronizedSet()方法将其转换为线程安全的集合‌。

 三、代码

public boolean hasCycle(ListNode head){
        HashSet hashSet = new HashSet<>();
        while(head!= null){
            if (hashSet.contains(head)){
                return true;
            }else {
                hashSet.add(head);
                head = head.next;
            }
        }
        return false;
    }

HashSet的add方法会自动判断集合中是否存在，若存在则返回false，可以简化contains的判断

 public boolean hasCycle(ListNode head) {
        HashSet seen = new HashSet();
        while (head != null) {
            if (!seen.add(head)) {//HashSet的add方法会自动判断集合中是否存在，若存在则返回false，可以简化contains的判断
                return true;
            }
            head = head.next;
        }
        return false;
    }