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快慢指针

一、快慢指针说明

  快慢是指移动步数的长短,也就是每次向前移动速度的快慢。如,指定快指针每次沿着链表向前移动2步,指定慢指针每次沿着链表向前移动1步。

二、快慢指针的应用

1、判断单链表是否为循环链表

  首先设置快慢指针的起点为链表的头结点,快指针每次向前移动2步,慢指针每次向前移动1步。如果该链表为循环链表,则快指针会在不久之后追上慢指针;如果是单链表,则快指针会先到达链表的末尾。利用快慢指针解决这个问题还有一个好处是不必预先知道链表的长度。逻辑关系简单明了:快指针追上慢指针=>循环链表,快指针到达链尾=>单链表。

  运行输出结果:

快慢指针

2、有序链表中寻找中位数

  快指针的移动速度是慢指针的2倍,所以快指针到达链表尾巴时,慢指针到达链表中点。

  有两种情况需要分开考虑,即链表为偶数长度时,和链表为计数长度时。(head结点依然存储数据)

  链表长度为偶数时,快指针只能到达链表的倒数第二个结点;则慢指针的位置为上中位数;因此返回(上中位数+下中位数)/2。

  链表长度为奇数时,快指针就能到达链表的最后一个结点;则慢指针的位置就是中位数;因此直接返回慢指针的值。

  例如,链表长度为4时,fast第一次移动后指向倒数第二个结点(data=3),slow第一次移动后指向第二个结点(data=2);

快慢指针

  进入判断fast->next->next是否为NULL,判断成立,当前slow位置在第二个结点处(data=2),因此返回(slow->data)+(slow->next->data)/2=2.5,即为所求中位数。

快慢指针

  又例如,链表长度为3时, fast第一次移动后指向最后一个结点(data=3),slow第一次移动后指向第二个结点(data=2);

快慢指针

  进入判断fast->next是否为NULL,判断成立,当前slow位置在第二个结点处(data=2),因此返回(slow->data)=2,即为所求中位数。

快慢指针

  代码实现:

快慢指针