Java 实现快慢指针法返回链表的中间结点

news2024/10/7 20:28:19

一、思路

这里分为链表结点个数是奇数和偶数两种情况。

如果是奇数，中间结点只有一个，返回即可；如果是偶数，中间结点则有两个，这里要求返回第二个。

上述图片展示的就是奇数的情况，此时中间结点就是 34。

以上展示的就是偶数的情况，此时看到中间结点是 23 和 34 两个，但是我们返回的是第二个，
因此此时实际返回的是 34 这个结点。

定义一个 slow 和 fast 变量来表示快慢指针，slow 每次走一步，代表慢指针；fast 每次走两步，代表快指针。

二、步骤

1、定义 slow 和 fast ，然后将它们都指向头结点，从头结点开始向后移动。

接下来就是让 slow 和 fast 按照各自的步数移动。

2、写一个循环来找中间的结点。

我们怎么来找中间结点呢?

因为 fast 每次要比 slow 多走一步，因此 fast 一定会比 slow 走得多，当然这里是分为奇数和偶数两种情况的。

如果结点个数是奇数，当 fast 的下一个结点为 null 的时候，此时当前 slow 指向的位置就是中间结点，返回中间结点即返回 slow。

根据上述图片可以看到，当 fast 的下一个结点为空的时候 slow 确实是指向了中间结点。

如果结点个数是偶数，当 fast 指向的结点为 null 的时候，此时循环就遍历结束了，并且当前 slow 指向的位置就是第二个中间结点，返回中间结点即返回 slow。

可以看到当前 fast 指向空的时候，此时 slow 指向的就是第二个中间结点。

三、代码

首先是要创建两个指针来指向链表的头结点。

ListNode fast = this.head;
ListNode slow = this.head;

我们知道分为奇数和偶数两种情况后，而 fast == null 与 fast.next == null 分别代表上述两种情况。

循环的判断条件就是 fast == null && fast.next == null ，也就是说，当不满足上述条件后，slow 此时就指向了中间结点，此时一定跳出循环，然后返回 slow 结点即可。

while (fast != null && fast.next != null) {
   
}
   return slow;//此时的slow就是中间的结点

因为 slow 是慢指针，一次只会走一步，要让 slow 指向它的下一个结点就使用以下代码。

 slow = slow.next;//走一个

代码是让 slow 指向它的下一个结点。

fast 是快指针，一次走两步使用以下代码。

 fast = fast.next.next;//走两个

代码是让 fast 指向它的下一个结点的下一个结点。

完整代码展示

//2.返回中间的结点
public ListNode middleNode() {
    //1.定义一个fast和slow
    ListNode fast = this.head;
    ListNode slow = this.head;

    //2.fast每次走两步，slow每次走一步
    //判断奇数和偶数个结点
    while (fast != null && fast.next != null) {
        //如果是偶数就返回第二个中间结点
        //如果是奇数就返回中间的结点
        fast = fast.next.next;//走两个
        slow = slow.next;//走一个
    }
    return slow;//此时的slow就是中间的结点
}