LeetCode题解—求链表的中间结点

简介: 没错,今天又是算法,马上放假啦,心已经飞走了。

前言


没错,今天又是算法,马上放假啦,心已经飞走了。


明天是过年前的最后一篇:面试题思考与解答1月刊。


今天继续说说链表算法题:求链表的中间结点。



题目:求链表的中间结点


给定一个头结点为 head 的非空单链表,返回链表的中间结点。


如果有两个中间结点,则返回第二个中间结点。


示例 1:输入:[1,2,3,4,5] 输出:此列表中的结点 3


(序列化形式:[3,4,5]) 返回的结点值为 3 。


(测评系统对该结点序列化表述是 [3,4,5])。注意,我们返回了一个 ListNode 类型的对象 ans,这样:ans.val = 3, ans.next.val = 4, ans.next.next.val = 5, 以及 ans.next.next.next = NULL.


示例 2:输入:[1,2,3,4,5,6] 输出:此列表中的结点 4


(序列化形式:[4,5,6])


由于该列表有两个中间结点,值分别为 3 和 4,我们返回第二个结点。


解法一


题目意思还是比较简单的,就是找到中间结点。


首先想到的就是先算出来链表总长度,然后再遍历到中间结点就可以了:


public ListNode middleNode(ListNode head) {
        int n = 0;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            n++;
            cur = cur.next;
        }
        int k = 0;
        cur = head;
        while (k < n / 2) {
            k++;
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }


时间复杂度


一共遍历了1次加半次。去除常量,时间复杂度为O(n)


空间复杂度


只用到单独的一个链表结点,空间复杂度为O(1)


解法二


还记得上一篇我们说到的找到结尾第n个结点算法题吗?其中用到了一个叫做快慢指针的解法。


在这里依然可以用到。可能你就有疑惑了,上一次是知道两个指针之间相隔n个结点,这一次怎么用呢?


如果我们将慢指针每次移动一格,快指针每次移动两格,那么快指针是不是每次都是慢指针的两倍步数呢?


这样当快指针移到尾部的时候,慢指针就刚好在中间结点了。


public ListNode middleNode(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }


这里因为每次fast都要移动两步,所以需要判断当前结点和下一个结点是否都为空。


slow 1  2  3  4  5  6  
fast 1  3  5  7  9  11


上面的例子就是快慢指针会走到的节点数:


  • 如果链表为奇数,比如[1,2,3,4,5],那么刚好快慢结点就会走到3和5
  • 如果链表为奇数,比如[1,2,3,4,5,6],那么刚好快慢结点就会走到4和null


时间复杂度


用到了遍历,所以时间复杂度还是O(n)


空间复杂度


空间复杂度为O(1)


其他解法


如果该题是数组的话,是不是一句代码就能解出来呢?Array[n/2]。所以我们完全可以将链表转化成数组,然后一句代码就可以输出中间结点数了,你可以动手试试哦。

这种解法的时间复杂度和空间复杂度又是多少呢?


参考


https://leetcode-cn.com/problems/middle-of-the-linked-list/

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