• 【Java】链表的中间结点


    🎈目录🎈

    问题描述🔒

    解题分析🔑

     代码实现🔓


    题目入口📌:链表的中间结点

    问题描述

    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。

    输入输出实例:

    解题分析

            这道题我们需要找到单向链表的中间结点,普通做法我们可以先遍历一次链表,得到链表的长度,然后在寻找中间结点。

            但是如果作为面试题的话,我们就需要再上升一高度,在只遍历一次就找到中间结点。

    如何在一次遍历中就找到中间结点呢?我们可以运用 路程 = 速度 x  时间 的思想,如下图,

    当 v_{yellow} = 2 v_{green} ,那么在相同时间内,黄车跑的路程 肯定是 绿车跑路程的2倍。

           所以我们也可以设置两个指针在链表中,一个跑的快一个跑的慢,当快的跑到终点时,慢的恰好在中间位置,这种思路通常叫做快慢指针思想。

            现在我们知道具体该怎么操作之后,就需要确定什么条件下 快指针 停下,慢指针 正好指正中间结点。而链表中的结点个数分为偶数个和奇数个,所以我们的判断条件肯不止一个,这两种情况需要具体分析。

    我们先来看奇数个结点,如下图,快指针(fast)一次走两步,而慢指针(slow)一次走一步,当 fast.next == null 时,slow 正好指向中间结点。

    所以我们便确定了一个判断条件 fast.next == null。

     偶数个结点,对于偶数来说有两个中间结点,则返回第二个中间结点。其实我们可以稍微做一下转换。例如有一个链表长度为4,我们可以在该链表尾部虚拟一个 null  结点,如下图

     我们就可以把偶数个结点的链表看成奇数个结点的链表,只不过判断条件 变成fast == null。

    所以我们便又确定了一个判断条件 fast == null。

     综上所述,我们的代码就可以写成如下形式

    1. while(fast.next != null && fast != null){//这两个条件必须同时满足
    2. ....
    3. }

            这里有个细节问题,如果我们写成 fast.next != null && fast != null  编译器可能会报出空指针异常。

             在偶数结点的链表中,fast最后为null。判断条件时 就会先执行 fast.next != null  而非 fast != null 所以就会出现 空指针异常的情况 ,我们所要做的就是把两个条件的位置换一下。

    1. while(fast != null && fast.next != null){
    2. fast = fast.next.next;
    3. slow = slow.next;
    4. }

     代码实现

    1. class Solution {
    2. public ListNode middleNode(ListNode head) {
    3. if(head.next == null) return head;//当链表为null时,直接返回
    4. ListNode slow = head;
    5. ListNode fast = head;
    6. while(fast != null && fast.next != null){
    7. fast = fast.next.next;
    8. slow = slow.next;
    9. }
    10. return slow;
    11. }
    12. }
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