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获取链表的中间元素的Python程序,在单次迭代中完成

百变鹏仔 1个月前 (01-19) #Python
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链表用于将数据存储在不连续的内存位置。包含数据项的节点使用指针链接。每个节点由两个字段组成。第一个字段用于存储数据,第二个字段包含到下一个节点的链接。

暴力破解技术

要找到链表的中间元素,暴力破解技术是通过迭代整个链表直到遇到 NULL 为止来找出链表的长度,然后将长度除以 2 得到链表的索引中间的元素。得到中间元素的索引后,从头开始再次迭代链表,到达需要的索引时停止。该索引处的数据项给出了中间元素。

  • 取一个名为“temp”的变量指向 HEAD 并将“len”初始化为 0

  • 使用 temp 迭代链表,直到达到 NULL,并在每个节点将“len”加 1。

  • 获取链表的长度后,再次将temp初始化为HEAD。迭代链表直到len//2。

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使用慢速和快速指针(单次迭代)

我们将使用两个指针来遍历链表。一种称为“慢指针”,另一种称为“快指针”。

快指针的移动速度是慢指针的两倍。

当快指针到达链表末尾时,慢指针将位于中间节点。

因此,我们可以直接打印中间节点的内容。

示例

考虑下面的链接列表。中间的元素是3。

快指针已到达链表中的最后一个节点,现在慢指针指向节点 3。因此,3 是给定链表的中间元素。现在,考虑 6 个节点。

示例

快指针已达到 NULL,慢指针指向第 4 个节点。因此,中间元素为 4。

算法

  • 使“慢”和“快”指向链表的HEAD。

  • 将快指针加 2,将慢指针加 1,直到快指针和 fast.next 不等于 NULL

  • 打印慢指针处的值。

  • 时间复杂度为 O(n)。

class Node:  def __init__(self, val):      self.val = val      self.next = Noneclass LinkedList:  def __init__(self):      self.head = None  def insert_at_the_beginning(self, newVal):      newNode = Node(newVal)      newNode.next = self.head      self.head = newNode  def print_middle_element(self):      slow=self.head      fast=self.head      while fast is not None and fast.next is not None:          slow=slow.next      #slow pointer moves one node          fast=fast.next.next  #fast pointer moves two nodes      print("the middle element is ",slow.val)  def Print_the_LL(self):      temp = self.head      if(temp != None):        print("The linked list elements are:", end=" ")        while (temp != None):          print(temp.val, end=" ")          temp = temp.next      else:        print("The list is empty.")newList = LinkedList()newList.insert_at_the_beginning(5)newList.insert_at_the_beginning(4)newList.insert_at_the_beginning(3)newList.insert_at_the_beginning(2)newList.insert_at_the_beginning(1)newList.Print_the_LL()newList.print_middle_element()

输出

The linked list elements are: 1 2 3 4 5 the middle element is  3