【数据结构算法篇】链表面试题3—返回链表的中间结点

简介: 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。

题目描述:

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。

提示:

给定链表的结点数介于 1 和 100 之间。

解题思路:

方法不止一种,如果求链表的长度,再遍历长度的一半,这道题也可以解决。但是这就遍历了两遍链表,如果要求只遍历一遍链表呢?这就要使用到快慢指针 \color{#FF0000}{快慢指针}快慢指针 。


快慢指针 所谓快慢指针中的快慢指的是指针向前移动的步长,每次移动的步长较大即为快,步长较小即为慢,常用的快慢指针一般是在单链表中让快指针每次向前移动2,慢指针则每次向前移动1。


快指针每次向前移动 2 ,慢指针则每次向前移动 1 \color{#FF0000}{快指针每次向前移动2,慢指针则每次向前移动1}快指针每次向前移动2,慢指针则每次向前移动1 。这句话就是解决问题的关键,快指针的速度是慢指针的两倍,它们两个一起同时遍历链表,当快指针在最后一个结点时,此时慢指针就位于中间结点,返回慢指针即可。

但此时还有一个问题,就是结点的数量是奇数还是偶数的问题

111.png

结点是奇数的情况下,当快指针在最后一个结点时,慢指针刚好位于中间结点。但是偶数的情况下要返回中间的第二个结点,那么从上面的可知,快指针在最后一个节点的前面时,依旧要像前面走,那么此时慢指针才能走到我们想要返回结点的那个地方。

现在思路讲完了,我们现在要用代码去实现。在使用代码实现的过程中,我们要遍历链表,那么难点就只有一个,就是遍历的条件怎么写?

while(fast!=null && fast.next!=null)就是遍历的条件。中间一定得是&&

下面给大家解释一下这两个条件以及为什么是&&而不是||:

fast!=null && fast.next!=null

因为是&&,因此只要有一个条件不满足就无法进去循环,那么什么情况进不了循环?

要么是fast != null这个条件为假,那就是fast == null 这是结点数偶数时的情况

另外一种是fast.next!=null这个条件为假,那就是fast.next != null 这就是结点数为奇数的情况。

代码:

public ListNode middleNode(ListNode head) {

       ListNode slow = head;

       ListNode fast = head;

       while(fast!=null && fast.next!=null){

           fast = fast.next.next;

           slow = slow.next;

       }

         return slow;

   }

113.png

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