算法入门 01线性枚举(简单 - 第三题)LeetCode 876

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一、题目

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。。
  样例: [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ] [1,2,3,4,5,6] [1,2,3,4,5,6],输出 [ 4 , 5 , 6 ] [4,5,6] [4,5,6]

2、基础框架

  • c++ 版本给出的基础框架代码如下,这里引入了一种数据结构 链表 ListNode
  • 成员有两个:数据域val和指针域next
  • 返回的是链表的某个结点;
/**
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* middleNode(ListNode* head) {
    }
};

3、原题链接

LeetCode 876. 链表的中间结点

二、解题报告

1、思路分析

  • 首先,我们采用数学归纳法:
  • 如果链表长度为 1,则输出第 1 个链表节点;
  • 如果链表长度为 2,则输出第 2 个链表节点;
  • 如果链表长度为 3,则输出第 2 个链表节点;
  • 如果链表长度为 4,则输出第 3 个链表节点;
  • 如果链表长度为 5,则输出第 3 个链表节点;
  • 如果链表长度为 n n n,则输出第 n 2 + 1 \\frac n 2+1 2n+1 个链表节点;
  • 所以我们可以先做一次遍历,求出链表的实际长度 n n n,然后将它除上 2,再进行迭代,得到位于中间的那个节点;

2、时间复杂度

  • 线性枚举为 O ( n ) O(n) O(n),交换变量为 O ( 1 ) O(1) O(1),两个过程是相乘的关系,所以整个算法的时间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n)

3、代码详解

class Solution {
public:
    int listCount(ListNode *head) {           // (1)
        ListNode *now = head;
        int cnt = 0;
        while(now) {
            now = now->next;
            ++cnt;
        }
        return cnt;
    }
    ListNode* middleNode(ListNode* head) {
        int cnt = listCount(head) / 2;
        while(cnt--) {                        // (2)
            head = head->next;
        }
        return head;                          // (3)
    }
};
  • ( 1 ) (1) (1) listCount利用迭代的方式求出链表长度;
  • ( 2 ) (2) (2) 执行链表长度折半的迭代;
  • ( 3 ) (3) (3) 返回迭代到的链表节点;

三、本题小知识

求链表长度只能通过迭代,而且时间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n)


以上是关于算法入门 01线性枚举(简单 - 第三题)LeetCode 876的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

算法入门 01线性枚举(简单 - 第一题)LeetCode 344

⭐算法入门⭐《线性枚举》简单07 —— LeetCode 414. 第三大的数

⭐算法入门⭐《线性枚举》简单05 —— LeetCode 485. 最大连续 1 的个数

⭐算法入门⭐《线性枚举》简单03 —— LeetCode 26. 删除有序数组中的重复项

算法入门线性枚举(中等 - 第一题)LeetCode 19

⭐算法入门⭐《线性枚举》简单04 —— LeetCode 1464. 数组中两元素的最大乘积