【java数据结构与算法学习】快慢指针---快速找到未知长度单链表的中间节点

如题：快速找到未知长度单链表的中间节点

第一种方法是大多人都能想到的方法：先遍历整个链表得到链表的长度，然后遍历链表的一半，找到链表的中间节点。此操作的时间复杂度是O(n)+O(n/2) = O(3n/2),该方法就不再进行代码的展示了。

第二种方法就比较巧妙了，是运用的快慢指针的原理。我们设置两个指针，其中一个指针移动的速度是另一个指针移动速度的两倍，这样当快的指针移动到链表结束位置的时候，慢的指针刚好移动到链表的中间位置。在java中指针就相当于引用。此操作的时间复杂度是O(n/2),因为我们只移动了n/2次。下面我们就开始用代码完成此操作，注意：这段代码我们只针对有头节点的链表。

class Node{
    public AnyType data;
    public Node next;
    public Node(AnyType data,Node next){
        this.data = data;
        this.next = next;
    }
}
public class HalfOfLinkedList {

    public Node halfOfList(Node p){
        Node fast = p;
        Node slow = p;
        /*
        用异常来做，如果链表为空或者到了链表末尾或者最后剩一步，
        则抛出异常，直接返回慢的节点。
        注意：这里注释写的返回值是一个数组，因为中间元素有时是一个，有时是两个，但是实际该方法我们没有考虑这一点
        try {
            while ((fast = fast.next.next) != null){
                slow = slow.next;
            }
        }catch (NullPointerException e){
            return new Node[]{slow,slow.next};
        }
        return new Node[]{slow};

        */

        //fast.next如果为空说明链表是空表或者已经到了表的末尾
        while (fast.next != null){
            //快指针移动两步
            if(fast.next.next != null){
                //如果最后剩两步，则移动两步
                fast = fast.next.next;
                //慢指针移动一步
                slow = slow.next;
            }else{
                //如果最后只剩一步，则移动一部
                fast = fast.next;
            }
        }
        return slow;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //尾插法，创建链表
        Node L = new Node<>(0,null);
        Node p = L;
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
             p.next = new Node<>(i+1,null);
             p = p.next;
        }

        System.out.println(new HalfOfLinkedList().halfOfList(L).data);
        //System.out.println(new HalfOfLinkedList().halfOfList(L)[1].data);
    }
}