编程导航算法通关村第一关 | 白银：链表双指针使用合集

这一期简单介绍一下双指针的使用，使用它可以简单高效解决很多问题。

链表结构如下：

public class ListNode {
    Integer val;
    ListNode next;

    public ListNode(Integer val) {
        this.val = val;
    }


    public String toString(ListNode head) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        while (head != null){
            builder.append(head.val + "\t");
            head = head.next;
        }
        return builder.toString();
    }
}

1.寻找链表的中间节点

给定一个链表的头节点，要求返回链表的中间节点。如果链表节点为双数，则返回第二个中间节点

一般思路： 

一般能想到的是，将链表遍历一遍得到它的长度len，然后 len/2 向下取整得到 size，然后再将头指针往后拨 size步，得到的就是中间节点。可行，但感觉太常规。这里看一下双指针的解法

双指针：

给两个指针： fast 和 slow，fast每次走两步，slow每次走一步，当 fast 走到尾节点(链表长度为单数)，或者尾节点指向的 null（链表长度为复数）时，slow指向的就是中间节点，代码如下：

//寻找中间节点
    public static ListNode findMiddleNode(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        //第一个条件针对聊表个数为复数时跳出循环，第二个条件链表个数为单数跳出循环
        while (fast != null && fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }

2.寻找链表的倒数第K个元素

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个节点。本题从1开始计数，即链表的尾节点是倒数第1个节点。

这里一般思路大概也是先遍历一遍链表得到长度 len，len 减去 k 得到 size，然后让指针走 size 步得到节点，但是用双指针，遍历一遍链表就能解决：

给两个指针： fast 和 slow，fast 指针先走 k 步，然后快慢指针一起走，快指针走到表尾的next，也就是null时，慢指针指向的就是倒数第 k 个节点。 

因为k有可能比链表长度还大，所以加一个fast不为空的判断：

//寻找倒数第k个元素
    public static ListNode findKthFromEnd(ListNode head, int k) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        //逻辑是先让快指针先走K步，然后快慢指针一起走，快指针走到表尾的next，也就是null时，慢指针指向的就是倒数第 k 个节点
        //因为k有可能比链表长度还大，所以加一个fast不为空的判断
        while (fast != null && k > 0) {
            fast = fast.next;
            k--;
        }

        while (fast != null) {
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }

        return slow;
    }

 3.将链表右移K个位置

这里观察一下题目，分析一下，后面的部分右移旋转到前面，右移k个位置。新链表尾部时原链表尾部的倒数第 (k-1) 个节点，而且右移两个位置后，节点4 还是在节点5前面，次序不变。

也就是说，右移 2 个位置，就是在倒数第2个节点 (节点4) 前面断开，然后将原尾节点(结点5)的next指向原头结点，新链表就形成了。

那么现在问题就简化成了寻找倒数 (k-1)个节点，变量保存它的next 节点作为新的头节点，并且将原尾节点指向原头节点，返回新的头节点，代码如下：

/**
     * @param head
     * @param k    右移k个位置
     * @return
     */
    //向右移旋转链表
    public static ListNode rotateRight(ListNode head, int k) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        //k可能比链表长度还长，要先计算出链表长度，然后给k取模
        int len = 0;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            len++;
            cur = cur.next;
        }
        if (len == 0) {
            return head;
        }
        k = k % len;

        //快指针先走k步
        while (k!=0){
            fast = fast.next;
            k--;
        }
        //快指针走到原表表尾，慢指针指向右移完成后的表尾元素
        while (fast.next != null){
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        ListNode newHead = slow.next;
        fast.next = head;
        slow.next = null;

        return newHead;
    }

简单介绍双指针三种用法，可以看到共同点都是寻找链表中的某个点。在想清题目的逻辑后，使用双指针就可以快速地定位到某个点。不必先遍历一遍得出长度，再计算出头节点要走地步数。在更复杂的题里，如果两个指针不够，还可以再增加指针~

目录

1.寻找链表的中间节点

2.寻找链表的倒数第K个元素

 3.将链表右移K个位置

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