快慢指针简单剖析，数据结构面试必备知识点
快慢指针本来是昨晚跟反转一起分享的一个知识点，因为被同事拉着玩王者荣耀，结果游戏结束的时候开始写链表反转的代码和文章，写完链表反转以后发现时间挺晚的了，就想着今天来分享(偷懒)
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快慢指针
很多人一看这四个字快慢指针，可能很快的就被唬住了，我一开始也是一样被唬住了，而且这个快慢指针还是数据结构面试里面算是比较常问等一个东西吧，接下来我就先来一个简单版的原理说明
其实呀，快慢指针的原理很简单，顾名思义就是定义出来一个快指针和一个慢指针，根据需求来实现快指针比慢指针快多少，通过快指针到链表尾节点的时候，来让慢指针找到我们想要的那个节点信息，从而拿到数据，是不是说的有点抽象，那么简单举个例子来说下，比如我们想要找到链表到中间节点，这个时候可能就会有人想了，这还不简单，两层for循环搞定它，第一层for循环先找到链表到长度，然后第二次for循环在通过长度/2来找到中间节点，但是如果你会来快慢指针到思想呢，遍历一次就能找到中间节点了，我们看下怎么实现到吧
还是一样的初始化链表 a -> b -> c -> d -> e -> f -> g比如这个时候你定义了快指针为fastNode,慢指针为slowNode一开始将fastNode和slowNode都指向a这个时候判断有没有到链表尾部，很显然没有对吧那么这个时候fastNode指向了c，slowNode指向了b在判断fastNode有没有到尾部节点呢，依然是没有到对吧这个时候fastNode指向了e，slowNode指向了c在判断fastNode有没有到尾部节点呢 还是没有到继续 fastNode指向了g slowNode指向了d在判断的时候fastNode到链表尾部了，这个时候slowNode是不是就指向了链表到中间节点
上述举实例说明以后是不是理解了快慢指针到思想，利用一个差值来高性能的获取我们想要的东西，接下来二话不说上代码
package com.lilei.datastructure.linetable;
import java.util.Iterator;
/** * 单向列表 * * @author LiLei * @Classname LinkList * @Description TODO * @Date 2020/6/7 1:18 下午 */public class LinkList<T> implements Iterable<T> { /** * 链表节点的首节点 */ private Node head; /** * 链表节点中元素个数 */ private int size;
public LinkList() { head = new Node(null,null); size = 0; }
/** * 节点类，主要记录节点中存储对元素，和下一个节点的位置 */ private class Node<T> { private T item; private Node next;
public Node(T item, Node next) { this.item = item; this.next = next; } }
@Override public Iterator iterator() { return new LinkListIterator(); }
private class LinkListIterator implements Iterator<T> {
private Node next;
public LinkListIterator() { this.next = head; }
@Override public boolean hasNext() { return next.next != null; }
@Override public T next() { next = next.next; return (T) next.item; } }
public void clear() { size = 0; head.next = null;
}
public boolean isEmpty() { return size == 0 && head.next == null; }
public int length() { return size; }
public Node get(int i) { if (i < 0 || i > size) { throw new RuntimeException("获取位置元素不合法"); } Node result = head.next; for (int index = 0; index < i; index++) { result = result.next; } return result; }
public void insert(T t) { Node node = head; while (node.next != null) { node = node.next; } Node<T> newNode = new Node<>(t, null); node.next = newNode; size++; }
public void insert(int i, T t) { if (i < 0 || i > size) { throw new RuntimeException("插入位置有问题"); } // 找到第i个位置的前驱节点 Node pre = head; for (int index = 0; index < i; index++) { pre = pre.next; } // A -> B Node currentNode = pre.next; Node newNode = new Node(t, currentNode); pre.next = newNode; size++; }
public void remove(int i) { if (i < 0 || i > size) { throw new RuntimeException("删除位置有问题"); } // 找到第i个元素的前一个元素 Node pre = head; for (int index = 0; index < i; index++) { pre = pre.next; } // 找到第i个元素后一个元素 Node next = pre.next.next; // 将前一个元素指向后一个元素 pre.next = next; size--; }
public int indexOf(T t) { Node next = head; if (next.item.equals(t)) { return 1; } for (int i = 0; i < size; i++) { next = next.next; if (next.item.equals(t)) { return i; } } return -1; }
public void reverse() { if (size == 0) { return; } reverse(head.next); }
private Node reverse(Node currentNode) { // 如果遍历到最后一个节点，将head节点到next指向最后一个节点 if (currentNode.next == null) { head.next = currentNode; return currentNode; } // pre 链表中的每一个节点，从最后一个节点开始一直到第一个节点 Node pre = reverse(currentNode.next); // 后面一个节点的next指向前面一个节点 pre.next = currentNode; // 当前节点的下一个节点指向null currentNode.next = null; return currentNode; }
public T getMid(Node firstNode) { if (firstNode == null) { return null; } Node<String> fastNode = firstNode; Node<String> slowNode = firstNode; // 当fastNode不为null的时候代表还没到链表到结尾 while (fastNode != null && fastNode.next != null) { // fastNode比slowNode慢两倍的话，当fastNode到尾节点了，slowNode刚好到了中间 fastNode = fastNode.next.next; slowNode = slowNode.next; } return (T) slowNode.item; }
public static void main(String[] args) { LinkList<String> linkList = new LinkList(); linkList.insert(0, "test0"); linkList.insert(1, "test1"); linkList.insert(2, "test2"); linkList.insert(3, "test3"); linkList.insert(4, "test4"); linkList.insert(5, "test5"); linkList.insert(6, "test6"); for (String t : linkList) { System.out.println(t); } System.out.println("======================="); String midNodeValue = linkList.getMid(linkList.get(0)); System.out.println(midNodeValue);
}
}
还是在当时的单链表类里面加的方法，有点偷懒的嫌疑，好了，快慢指针的思想简单分享到这，其实这是最好的情况，后面还有很多种情况，等后面在给你们娓娓道来了
