Question

我需要一个详细的算法，在c＃中有关如何在链表中找到中间元素的方法。我检查了谷歌，所有人都在谈论在列表上并行移动的两个指针。但实际上，我找不到算法的详细解决方案。以及如何实施这两个指针。

我需要有关性能的最佳解决方案。

Answer 1

这几乎是juharr在单链表的评论中建议你的内容。

GetMiddle从列表的开头开始，rightPointer看起来前面有两个元素，leftPointer查看下一个元素（两个指针都朝同一方向移动）。最后，当没有更多要检查的元素时，leftPointer是列表的中间节点。

在下面的代码中，Node是一个单链接列表节点，List只是将元素添加到列表中并公开其head。

public T GetMiddle<T>(List<T> list)
{
    Node<T> leftPointer = list.Head;
    Node<T> rightPointer = list.Head;

    while (rightPointer != null && rightPointer.Next != null)
    {
        rightPointer = rightPointer.Next.Next;
        leftPointer = leftPointer.Next;
    }

    return leftPointer.Item;
}

public class List<T>
{
    public Node<T> Head { get; private set; }
    private Node<T> Last;

    public void Add(T value)
    {
        Node<T> oldLast = Last;
        Last = new Node<T>(value);

        if (Head == null)
        {
            Head = Last;
        }
        else
        {
            oldLast.Next = Last;
        }
    }
}

public class Node<T>
{
    public T Item { get; private set; }
    public Node<T> Next { get; set; }

    public Node(T item)
    {
        Item = item;
    }
}

如果元素数量偶数，例如[1, 9]

var list = new List<int>();
foreach (var number in  Enumerable.Range(1, 9))
{
    list.Add(number);
}

Console.WriteLine(GetMiddle(list));

中间元素是5。

但是，如果元素数为偶数行[1, 10]，算法将生成6。这是因为当right位于9时，它的下一个不是null而是10。因此，当我们完成此迭代时，right指向null而left指向6（我们将其作为中间返回）。

right: 1 -> 3 -> 5 -> 7 -> 9 -> null | end
left:  1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6    | end

这意味着即使在某种情况下，你需要决定采用哪个元素作为中间 - 5或6.如果你想要5，你需要在循环中有一个额外的条件：

rightPointer = rightPointer.Next.Next;        
if (rightPointer != null)
{
    leftPointer = leftPointer.Next;
}

Answer 2

在性能方面找到中间元素的最佳解决方案是计算它：

var mid = list[list.Length/2];

当list.Length为偶数时，返回中间的元素。

如果你想在list.Length为偶数时在中间返回元素，你可以减少并截断：

var mid = list[(int)((list.Length-0.5)/2)];

Answer 3

上述解决方案的Java解决方案是：

public ListNode middleNode(ListNode head) {
    if(head == null || head.next == null) { return head; }
    ListNode slow = head;
    ListNode fast = head;

    while(fast != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }

    return slow;
}

这里的节点是：

public class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(int x) { val = x; }
}

如何在链表中找到中间元素

3 个答案: