Python 获取单次迭代中链表的中间元素

链表用于存储非连续内存位置的数据。包含数据项的节点使用指针进行链接。每个节点由两个字段组成。第一个字段用于存储数据，第二个字段包含指向下一个节点的链接。

蛮力技术

要找到链表的中间元素，蛮力技术是通过迭代整个链表直到遇到NULL来找出链表的长度，然后将长度除以2得到中间元素的索引。得到中间元素的索引后，再次从头开始遍历链表，当达到所需索引时停止。该索引处的数据项即为中间元素。

• 定义一个指向HEAD的变量“temp”，并将“len”初始化为0

• 使用temp迭代链表，直到达到NULL，并在每个节点上将“len”增加1

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

使用慢指针和快指针（单次迭代）

我们将使用两个指针来遍历链表。一个称为“慢指针”，另一个称为“快指针”。

快指针的移动速度是慢指针的两倍。

当快指针到达链表的末尾时，慢指针将在中间节点。

因此，我们可以直接打印中间节点的内容。

示例

考虑下面的链表。中间元素为3。

快指针已经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

快指针已经到达NULL，慢指针指向第4个节点。因此，中间元素是4。

步骤

• 将“慢指针”和“快指针”指向链表的头部。

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

• 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 = None
class 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("\n\nthe 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