力扣876 - 链表的中间结点【快慢指针】

一、题目描述

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。

二、思路分析

好，看完题目的描述，我们来分析一下去求解这道题目

• 从题目的描述来看很清晰，就是去求出一个链表的中间结点，我们知道，对于【单链表】而言，只能是通过头结点指针一一地遍历下去才能找到对应的结点，不像是数组那样支持随机访问，那这里也是一样，我们也是要去进行遍历，但是使用的不是一个指针，而是两个，这里我们俗称叫做【双指针】，我是用的是双指针中的一种，叫做【快慢指针】，很多力扣上链表方面的题目都会使用到双指针，而且使用这个【快慢指针】的也是很多，因此你需要掌握。
• 好，话不多说，我们来分析一下如何去求解这道题目，所谓快慢指针，也就是快指针走得快一些，通常上就是快指针走两步，慢指针走一步，首先来看看两个快慢指针初始化的样子，可以看到一开始均位于【head】头结点处。从这里我们可以知晓中间结点为【3】
  
• 然后每次快指针走两步，慢指针走一步，没到结尾，继续走

• 然后可以看到，此时慢指针其实已经走到我们需要寻找的中间结点位置，这个时候其实已经不需要在遍历了，结束即可
• 但是结束的条件是什么呢？可以看到此时【fast->next == NULL】，这其实就是循环遍历结束的条件

• 然后你是不是认为这样就可以了，我们提交一下看看。但是可以看到后台给出了报错，然后可以知晓结点的个数不一样了。我们使用这个例子再去做做看

• 此时快慢指针走的距离还是不变：快指针走两步，慢指针走一步

• 可以看到，此时【fast】指针遍历完毕，【slow】此时指向了4这个结点

• 然后我们来看一下题目给出的要求：因为这里是两个中间结点，所以我们需要返回第二个，也就是【4】
• 那可以看出本题还有第二种需要考虑的场景就是偶数个结点的链表，那结束循环的条件是什么呢？可以看到此时【fast == NULL】，上面奇数个结点的时候是【fast->next == NULL】，因此这两个结束条件我们都需要写入循环中
• 那它们怎么进行一个连接呢？你觉得是哪一种，没错，就是第一种，因为这两个情况只要满足一个就可以跳出进行【return】了，而且return的都是【slow】，

while(fast != NULL && fast->next != NULL)

while(fast != NULL || fast->next != NULL)

三、整体代码展示

题目代码很简单，以下是使用C++实现的

class Solution {
public:
    ListNode* middleNode(ListNode* head) {
        ListNode* fast, *slow ;
        fast = slow = head;
        /*
            fast->next != NULL —— 表示链表结点数为奇数
            fast != NULL —— 表示链表结点数为偶数
        */
        while(fast != NULL && fast->next != NULL)
        {
            //快指针每次都两步，慢指针每次走一步
            fast = fast->next->next;
            slow = slow->next;
        }
        return slow;
    }
};

四、总结与提炼

• 最后我们来总结一下本文所介绍的内容，本文讲解的是一道力扣中有关求解链表中间结点的题目，从上面可以看出本题的代码并不复杂，但是要考虑到链表的个数时奇数还是偶数，然后需要在循环中加上一些限制条件，才能通过所有的测试案例
• 所以大家在思考题目的时候要尽量考虑的周全一些，因为有公司在面试的时候给出的网站链接是不给测试用例的，这就需要我们自己去思考了，这个能力大家也是需要锻炼，才可以沉着冷静地去面试

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