【牛客刷题】每日一练—返回链表的中间节点

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本篇内容：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。

博主简介：一名大三在读的科班Java编程小白，认清自己想要的东西，朝之努力！

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返回链表的中间节点

问题描述：

给定一个头结点为 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。

方法1：双指针法(推荐)

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while (fast!=null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }
}

思路即是定义两个指针，同时走，fast每次走两个节点，slow每次走一个节点，知道fast遇到null，那么我们的slow就是我们的中间节点，遍历完成后直接return slow。

注意我们的while循环里面的条件 fast.next!=null这一步必须写在fast!=null之后，因为写在前面很有可能会出现我们的空指针异常导致程序出错！

采用这种方法的好处就是我们只需要遍历一次链表。

复杂度分析

时间复杂度：O(N)，其中 NN 是给定链表的结点数目。

空间复杂度：O(1)，只需要常数空间存放 slow 和 fast 两个指针。

方法2：单指针法(不推荐)

我们可以对链表进行两次遍历。第一次遍历时，我们统计链表中的元素个数 N；第二次遍历时，我们遍历到第 N/2 个元素（链表的首节点为第 0 个元素）时，将该元素返回即可。

class Solution {
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
        int n = 0;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            ++n;
            cur = cur.next;
        }
        int k = 0;
        cur = head;
        while (k < n / 2) {
            ++k;
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(N)O(N)，其中 NN 是给定链表的结点数目。

• 空间复杂度：O(1)O(1)，只需要常数空间存放变量和指针。