【leetcode天梯】链表 · 876 查找链表中间结点

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。

题目链接：

876. 链表的中间结点 - 力扣（LeetCode）https://leetcode.cn/problems/middle-of-the-linked-list/submissions/

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解题思路：

常规法1：快慢指针

这是一道经典的题目，使用到了快慢指针。其中快指针一次走两步，慢指针一次走一步，当快指针走到空时，慢指针刚好走到一半。

struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head){
    struct ListNode* slow=head;
    if(head==NULL) //如果为空链表，那么fast起初就不存在
        return NULL;
    struct ListNode* fast=head->next;
    while(fast)
    {
        fast=fast->next; //不管是偶数个结点还是奇数个结点，fast的倒数第二步都不会出现空指针情形
        if(fast!=NULL) //最后一步时，fast可能已经为空，这时就无须再向后走一步了
            fast=fast->next;
        slow=slow->next; //slow每次向后走一步
    }
    return slow;
}

总结一下：我们在这里使用快慢指针的操作来找中间结点，但是这个方法有两个地方需要值得注意：

• 第一点就是当原链表是一个空链表时，是找不到fast的初始指针的位置的，如果直接执行fast=head->next；可能会出现空指针错误。
• 第二点就是在循环遍历的过程中，fast指针在最后两步进入NULL时，当原链表为偶数个结点时，倒数第二步就已经进入NULL了，此时如果直接执行第二个fast=fast->next；依然会出现空指针错误。

那么我们有没有办法再简化一下这样的操作呢？那是肯定的！

常规法2：快慢指针改进版

其实我们可以针对第一种方法的两个特点进行改进，首先是第一点，初始时，我们不妨将fast指针和slow都指向head，这样就不用特地考虑原链表为空时，fast指向NULL->next情况。但是更改了这个，我们同时就需要修改循环的结束条件，我们可以通过作图来寻找偶数个结点和奇数个结点两种情况下满足slow指向中间结点时fast结束的位置：

• 链表结点数为奇数时：fast->next为NULL时结束遍历。
• 链表结点数为偶数时：fast为NULL时结束遍历。

struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head){
    struct ListNode* slow = head; //快慢指针都指向链表的第一个结点
    struct ListNode* fast = head;
    while(fast&&fast->next) //只要这两个有一个满足为NULL，说明slow就指向了链表中间结点
    {
        slow=slow->next;
        fast=fast->next->next;
    }
    return slow;
}