【魅力算法】'链表的中间结点'单指针法&快慢双指针法实现 ｜刷题打卡

题目描述

给定一个带有头结点 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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/middle-of-the-linked-list
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解题思路

单指针法

• 对链表进行两次遍历：
  • 第一次遍历我们统计元素个数size;
  • 然后计算mid=size/2;
  • 第二次遍历：step=0;遍历循环条件为：step<size/2;

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */
/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
var middleNode = function(head) {
    let size=0,curr=head;
    // 计算size;
    while(curr.next!==null){
      size++;
      curr=curr.next;
    }
    // 计算中间值；
    let mid=size/2,step=0;
    curr=head;
    while(step<mid){
         step++;
         curr=curr.next;
    }
    return curr;

};

复杂度分析

时间复杂度：O(N)O(N)，其中 NN 是给定链表的结点数目。

空间复杂度：O(1)O(1)，只需要常数空间存放变量和指针。

快慢指针

• 定义两个指针变量slow=head,fast=head;并指向头结点head;
• 慢指针slow每一次只走一步；快指针fast每一次只走两步；两个指针同时走；
• 当快指针fast走完的时候，慢指针就走到了中间位置；
• 快指针前进条件：
  • (两个中间节点，返回第二个中间节点时)
    • 当前快指针和当前快指针的下个节点都非空的情况；
    • !fast&&!fast.next;
  • (两个中间节点，返回第一个中间节点时)
    • 当前快指针和当前快指针的下下个节点都非空的情况；
    • ！fast&&!fast.next.next;

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */
/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
var middleNode = function(head) {
let slow=fast=head;
    if(!head||!head.next){
        return head;
    }
   while(fast!==null&&fast.next!==null){
       slow=slow.next;
       fast=fast.next.next;
   }
   return slow;

};

复杂度分析：

时间复杂度：O(N)，N是链表的长度，快指针变量需要遍历完整个链表，因此最多走 N步；
空间复杂度：O(1)。