LeetCode-链表-反转链表+链表的中间结点

LeetCode-链表-反转链表+链表的中间结点

✏️ 关于专栏：专栏用于记录 prepare for the coding test。

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📝 反转链表

🎯题目描述

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

🔗题目链接：反转链表

🔍 输入输出示例

示例 1:

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例 2:

输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例 3:

输入：head = []
输出：[]

🧩题目提示

• 链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
• -5000 <= Node.val <= 5000

🧪AC

简单理解：比如链表为 1→2→3。创建一个新的空链表，然后用头插法依次把节点 1,2,3 插到这个新链表的头部，就得到了链表 3→2→1，这正是反转后的链表。

/*** Definition for singly-linked list.* 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* reverseList(ListNode* head) {ListNode* pre = nullptr;ListNode* cur = head;while(cur){ListNode* nnxt = cur->next;cur->next = pre;pre = cur;cur = nnxt;}return pre;}
};

📝 链表的中间结点

🎯题目描述

给你单链表的头结点 head ，请你找出并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。

🔗题目链接：链表的中间结点

🔍 输入输出示例

示例 1:

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[3,4,5]
解释：链表只有一个中间结点，值为 3 。

示例 2:

输入：head = [1,2,3,4,5,6]
输出：[4,5,6]
解释：该链表有两个中间结点，值分别为 3 和 4 ，返回第二个结点。

🧩题目提示

• 链表的结点数范围是 [1, 100]
• 1 <= Node.val <= 100

🧪AC

可以利用「快慢指针」技巧来找到链表的中间节点。具体做法是定义两个指针：fast 和 slow，其中 fast 每轮移动两步，slow 每轮移动一步。由于 fast 的移动速度始终是 slow 的两倍，当 fast 遍历完整个链表时，slow 恰好位于中间位置。

根据链表长度的不同，需区分以下两种情况：

• 链表长度为奇数：当 fast 指向最后一个节点时，slow 正好指向链表的中间节点。
• 链表长度为偶数：当 fast 越过尾节点（即指向 null）时，slow 此时指向的是两个中间节点中的第二个。

因此，我们可以在 fast 到达尾节点或越界时结束循环，并返回 slow 所指的位置作为中间节点。

/*** Definition for singly-linked list.* 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) {ListNode* fast = head;ListNode* slow = head;while(fast&&fast->next){fast = fast->next->next;slow = slow->next;}return slow;}
};

🌟 总结

✅ 反转链表

• 运用 迭代法，通过 cur 遍历原链表，利用一个 pre 指针记录反转后的链表头。
• 关键在于每次保存 cur->next，以防链表断裂，然后逐步“头插”到新的链表中。
• 该方法时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(1)，高效稳定。

✅ 链表的中间结点

• 使用 快慢指针法（Two Pointers） 快速定位中间结点。
• fast 每次走两步，slow 每次走一步，fast 走完时，slow 恰好在中点。
• 可统一处理奇偶长度链表：当 fast 为 nullptr 或 fast->next == nullptr 时停止，返回 slow 即可。

使用 快慢指针法（Two Pointers） 快速定位中间结点。

• fast 每次走两步，slow 每次走一步，fast 走完时，slow 恰好在中点。
• 可统一处理奇偶长度链表：当 fast 为 nullptr 或 fast->next == nullptr 时停止，返回 slow 即可。

将两者结合又将产生什么样的火花呢？参加LeetCode-234回文链表，下篇博客我们将一起探究这道题~