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基礎演算法之快慢指標

快慢指標即使用一快一慢兩個指標,對連結串列進行遍歷。利用兩個指標的速度差,如2倍速-用於求中間指標或迴圈連結串列;恆定n個差值,用於尋找倒數第n個指標。 ## 1. 環形連結串列 如果快指標到達NULL,說明連結串列以NULL結尾,不存在環。如果快指標追上慢指標,則表示有環。 ```java public boolean hasCycle(ListNode head) { if (head == null || head.next == null) { return false; } ListNode slow = head; ListNode fast = head.next; while (slow != fast) { if (fast == null || fast.next == null) { return false; } slow = slow.next; fast = fast.next.next; } return true; } ``` ## 2. 找中間值 我們把一個連結串列看成一個跑道,假設a的速度是b的兩倍,那麼當a跑完全程後,b剛好跑一半,以此來達到找到中間節點的目的。 ``` java publicListNode endOfFirstHalf(ListNode head) { ListNode fast = head; ListNode slow = head; while (fast.next != null && fast.next.next != null) { fast = fast.next.next; slow = slow.next; } return slow; } ``` ## 3. 刪除倒數第N個節點 快指標先走n步,慢指標開始和快指標同步移動到next,當快指標到達連結串列尾部時,慢指標剛好移動到倒數第n-1個節點。 ``` Java public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) { ListNode fast = head; ListNode slow = head; //慢指標比快指標慢N步,那麼快指標指向末尾的null時,慢指標剛好指向要刪除結點的前驅結點 while (fast.next != null) { fast = fast.next; if (n == 0) { slow = slow.next; } else { n--; } } if (n != 0) { //沒追上,說明刪除的是頭指標 return head.next; } else { slow.next = slow.next.next; } return head; } ``` ## 總結 快慢指標在連結串列類的迭代中,時間複雜度是O(n)的量級,是一種能有效控制時間複雜的