news 2026/4/20 11:15:34

一个题目 带你了解快慢指针

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张小明

前端开发工程师

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一个题目 带你了解快慢指针

先看题:

line 链表是一个有序链表,现请你找出此链表的中间节点,
将此节点的值返回。

本题分为两种情况:

如果链表节点数是偶数,则取中间靠 左边/右边 的节点的值。

这是一道典型的算法例题:

常见思路
接下来便可以引入我们的快慢指针法

1. 快慢指针(Two Pointers with Different Speeds)

特点
  • 两个指针从同一位置开始

  • 移动速度不同(通常一个快,一个慢)

  • 常用于:链表操作、检测循环、找中点

  • 本篇文章 我们先对链表操作的找中点进行学习

  • 关键:需要根据题意“偶数时取靠右的节点”来调整结束条件

  • 这个算法的优势是只遍历链表一次,时间复杂度 O (n),空间复杂度 O (1),是找链表中间节点的极优解法。

  • 那么首先 做链表的题目时 我们应首先考虑该链表为空的情况:

  • if (head == null) { //提示链表为空 }
  • 接下来 便可以实现双指针算法
  • 中间靠右:

    public static int fun(Node line){ Node slow = line.next; Node fast = line.next; // 快指针初始和慢指针同位置 // 循环条件调整 while(fast!=null&&fast.next!=null){ slow = slow.next; fast = fast.next.next; } return slow.value; }

    中间靠左:

  • 我们可以通过延迟慢指针的移动时机来实现靠左效果,核心思路是:

  • 快指针每走 2 步,慢指针只走 1 步,但让慢指针 “晚一步开始走”。 或者 让快指针“先一步走”
  • 这样便可以实现 算法结束时慢指针的前移
  • public static int fun(Node line){ // 1. 初始化慢指针:指向第一个有效节点(跳过空的头结点) Node slow = line.next; // 2. 初始化快指针:指向第二个有效节点 Node fast = line.next.next; // 3. 循环移动指针: // - fast != null:防止快指针走到链表末尾(奇数个节点) // - fast.next != null:防止快指针的下一个节点为空(偶数个节点) while(fast!=null&&fast.next!=null){ slow = slow.next; // 慢指针走1步 fast = fast.next.next; // 快指针走2步 } // 4. 循环结束时,慢指针正好指向中间节点,返回其值 return slow.value; }

    总结

  • 核心实现逻辑:该函数采用快慢指针法(一次遍历最优解),慢指针每次走 1 步、快指针每次走 2 步,利用快指针先到达链表末尾的特性,让慢指针停在中间位置,时间复杂度 O (n)、空间复杂度 O (1)。
  • 初始位置关键作用:慢指针初始指向第一个有效节点,快指针初始指向第二个有效节点,这种初始位置差 1 步的设计,决定了偶数个节点时返回中间靠左的值(如 1,2,3,4 返回 2)、奇数个节点时返回正中间值(如 1,2,3,4,5 返回 3)。
  • 循环条件的意义fast!=null&&fast.next!=null同时兼顾奇数 / 偶数节点场景,既避免快指针直接走到 null(奇数),也避免快指针的下一个节点为 null 时执行fast.next.next引发空指针异常(偶数),是保证函数健壮性的关键。
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