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【刷题方法总结】快慢指针法

【刷题方法总结】快慢指针法

作者: 拜仁的月饼 | 来源:发表于2019-12-30 13:54 被阅读0次

    1. 方法

    一句话总结:快指针一次走两步,慢指针一次走一步

    详细解释:
    先上链表的数据结构代码。

    // Definition for singly-linked list.
    public class ListNode {
        int val; // val: 节点
        ListNode next; // next:下一个
        ListNode(int x) { val = x; } // 构造方法
    }
    

    由于在链表中是按秩访问,所以next指针的作用指向的是当前的下一个变量。

    我们在实践中应该定义两个变量:慢节点slow与快节点fast。代码如下:

    ListNode slow = head; // head: 头节点
    ListNode fast = head;
    

    两个节点都被初始化为头节点,然后从头节点出发开始遍历。慢节点slow一次走一步,快节点fast一次走两步。代码如下:

    slow = slow.next; // 慢节点一次走一步
    fast = fast.next.next; // 快节点一次走两步
    

    结果是快节点总比慢节点最先走完整个链表。以链表[1,2,3,4,5]为例。限制条件为一方先达到最后一个节点或超出节点(null)。代码如下:

    while (fast != null && fast.next != null){
        fast = fast.next.next; // 快指针一次两步
        slow = slow.next; // 慢指针一次一步
    }
    

    代码解读:

    • 第零回合:slow = 1fast = 1
    • 第一回合:slow = 2fast = 3
    • 第二回合:slow = 3fast = 5

    由于第二回合触发fast.next == null的条件,所以回合结束。

    这样做是要做什么?请看下面例题

    2. 例题:LeetCode-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。

    来源:力扣(LeetCode)
    链接:https://leetcode-cn.com/problems/middle-of-the-linked-list
    著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

    题解:

    /**
     * Definition for singly-linked list.
     * public class ListNode {
     *     int val;
     *     ListNode next;
     *     ListNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    class Solution {
        public ListNode middleNode(ListNode head) {
            ListNode fast = head;
            ListNode slow = head;
            while (fast != null && fast.next != null){ // 双指针恰好可以达成题目所要的
                fast = fast.next.next;
                slow = slow.next;
            }
            return slow;
        }
    }
    

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