算法入门第5天-双指针(简单1 + 中等1)

最新推荐文章于 2024-12-07 20:05:58 发布

cjn1997

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分类专栏：算法入门

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/cjn1997/article/details/118925917

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这篇博客介绍了如何使用快慢指针解决两个链表问题：1.找到非空单链表的中间结点，当存在多个中间结点时返回第二个；2.删除链表的倒数第N个节点，通过一次遍历实现。这两个问题都利用了快慢指针的特性，快指针先走N-1步，然后两者同步移动直到快指针到达链表末尾，此时慢指针即指向目标节点。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1. leetcode 876 链表的中间结点

1.1 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。

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。

1.2 代码实现

思路：快慢指针，慢指针每次走1步，快指针每次走2步，因为快指针的速度是慢指针速度的2倍，因此快指针走到末尾(这里的末尾是null或链表最后一个结点)时，慢指针刚好走到中间。
（情况2：返回第二个中间结点：快指针走到了null）

/**
 * 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 slow = head;
        ListNode fast = head;
        //注意这里的条件，是与的关系
        // fast == null，说明slow走到第二个中间结点
        while(fast != null && fast.next != null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }
}

2. leetcode 19 删除链表的倒数第N个结点

2.1 题目描述

给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。
进阶：你能尝试使用一趟扫描实现吗？

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出：[1,2,3,5]

示例 2：

输入：head = [1], n = 1
输出：[]

示例 3：

输入：head = [1,2], n = 1
输出：[1]

提示：

链表中结点的数目为 sz
1 <= sz <= 30
0 <= Node.val <= 100
1 <= n <= sz

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/remove-nth-node-from-end-of-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。

2.2 代码实现

通过做题想到的：
（1）首先删除结点有2种情况，删除第一个结点和删除其他结点；
（2）想要通过一次遍历就能删除指定的倒数第N个结点，设置快慢指针，快指针在起点比慢指针多走了n-1步，当快指针到达链表最后一个结点，慢指针刚好到待删除的结点。

/**
 * 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 removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        ListNode preSlow = null;
        //起点，fast比slow快n-1步
        while(fast != null && n > 1){
                fast = fast.next;
                n--;
            }
        while(fast.next != null){
            preSlow = slow;
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
        }
        //说明待删除结点就是head
        if(preSlow == null){
            head = head.next;
            return head;
        }
        preSlow.next = slow.next;
        return head;
    }
}

时间：O(n).