876. 链表的中间结点
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。
思路
1.使用快慢指针,快慢指针同时走,快指针一次走两步,满指针一次走一步,当快指针走到头时,满指针刚好走了一半。
public ListNode middleNode(ListNode head) {
ListNode fast=head, slow=head;
//当节点个数为奇数时,fast.next!=null跳出循环
//当节点个数为偶数时,falst!=null跳出循环,此时slow刚好走到第二个中间节点。
while (fast!=null && fast.next!=null){
fast=fast.next.next;
slow=slow.next;
}
return slow;
}
扩展
给定一个链表,判断链表中是否有环,如果有环,返回刚入环的第一个节点。
1.使用快慢指针,快慢指针同时走,快指针一次走两步,满指针一次走一步,如果快慢指针能够相遇,则代表链表有环。假设单链表的总长度为L,头结点到环入口的距离为a,环入口到快慢指针相遇的结点距离为x,环的长度为r,慢指针总共走了s步,则快指针走了2s步。另外,快指针要追上慢指针的话快指针至少要在环里面转了一圈多(假设转了n圈加x的距离),得到以下关系:
s = a + x
2s = a + nr + x
=>a + x = nr
=>a = nr - x
由上式可知:若在头结点和相遇结点分别设一指针,同步(单步)前进,头节点走的距离为a,当头节点到入口时,相遇节点的指针走的距离为nr-x,所以最后一定相遇在环入口结点。
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
if (head == null) {
return null;
}
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
//当节点个数为奇数时,fast.next!=null跳出循环
//当节点个数为偶数时,falst!=null跳出循环
while (fast!= null && fast.next!= null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if (slow == fast) {
//当快慢指针相遇时,从头节点设置一个指针,和满指针同步走
ListNode temp = head;
//判断必定会在环入口相遇后,设置一个死循环
while (slow != null) {
if (slow == temp) {
return slow;
}
slow = slow.next;
temp = temp.next;
}
}
}
return null;
}