快慢指针

丶灬走出姿态 提交于 2020-02-29 09:23:45

所谓快慢指针中的快慢指的是指针向前移动的步长,每次移动的步长较大即为快,步长较小即为慢,常用的快慢指针一般是在单链表中让快指针每次向前移动2,慢指针则每次向前移动1。

快慢指针在提高查找性能方面的作用还是比较可观的,如以下应用:

(1)如何快速找出未知长度单链表的中间节点?

普通方法:先遍历一遍单链表确定其长度L后,再从头节点出发循环L/2次即可查找到单链表的中间节点。该问题如果采用普通的方法虽然简单,但是查找效率太低。

快慢指针:设置两个指针*fast、*slow都指向单链表的头节点,其中*fast的移动速度是*slow的2倍,当*fast指向末尾节点的时候,slow正好就在中间了,可以大大提高查找的效率。

当然,此时算法还要考虑链表结点个数的奇偶数因素,当快指针移动x次后到达表尾(1+2x),说明链表有奇数个结点,直接返回慢指针指向的数据即可。如果快指针是倒数第二个结点,说明链表结点个数是偶数,这时可以实际情况返回上中位数或下中位数或(上中位数+下中位数)的一半。

 1 while (fast&&slow) 
 2 { 
 3   if (fast->next==NULL) 
 4       return slow ->data; 
 5   else if (fast->next!= NULL && fast->next->next== NULL) 
 6       return (slow ->data + slow ->next->data)/2; 
 7   else 
 8   { 
 9       fast= fast->next; 
10       fast= fast->next; 
11       slow = slow ->next; 
12   } 
13 }

(2)如何快速检测单链表是否存在循环?

利用快慢指针的原理,同样设置两个指针*fast、*slow都指向单链表的头节点,其中*fast的移动速度是*slow的2倍。如果*fast=NULL,说明该单链表以NULL结尾,不是循环链表;如果*fast=*slow,则快指针追上慢指针,说明该链表是循环链表。

 1 fast=slow=head;
 2 fast=fast->next->next;
 3 while(true){
 4     if (fast==NULL || fast->next==NULL)
 5         return false;
 6     else if (fast==slow || fast->next==slow)
 7         return true;
 8     else{
 9         fast=fast->next->next;
10         slow=slow->next;
11 }

 

 

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