題目：快速找到未知長度單鏈表的中間結點

首先分析一下，既然是一個面試題，就一定有普通方法和高階方法，而高階方法無疑會為你大大加分！

普通方法很簡單：首先遍歷一遍單鏈表以確定單鏈表的長度L。然後再此從頭結點出發迴圈L/2次找到單鏈表的中間結點。

普通方法的演算法複雜度為：O(L+L/2) = O(3L/2)

普通方法的實現程式碼：

    #include<stdio.h>
    #include<malloc.h>
    #include<time.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<math.h>

	struct node
        {
             int data;     //elementype表示一種資料型別，可能是int/char等等
             struct node *next;   //next 指標，用於連結串列結構指向下一個節點
        };

	typedef struct node node; //重定義struct node型別為node

    int GetMidNode(node* L);  //函式宣告
    void List(node* head);
    node* Creat(int Count);
    int Length(node *L);

	int main()
        {
        node* head;
        int a;
        int Num;

		printf("1.Creat linklist\n2.View linklist\n3.Length of linklist\n4.Value of middle node\n0.Exit\n");
        while(1)
        {
			scanf("%d",&a);
			switch(a)
				{

				case 1:
					printf("Enter the number of linked list nodes:\n");
					scanf("%d",&Num);
					head = Creat(Num);
					printf("\n");
					break;
				case 2:
					printf("List:\n");
					List(head);
					printf("\n");
					printf("\n");
					break;
				case 3:
					printf("Length of linklist:\n");
					printf("%d",Length(head));
					printf("\n");
					printf("\n");
					break;
				case 4:
					printf("Value of middle node:\n");
					printf("%d",GetMidNode(head));
					printf("\n");
					printf("\n");
					break;
				case 0:
					return 0;
				}

		}
        return 0;
		}


    node* Creat(int Count)  //建立連結串列
    {
        node *p1,*p2,*head;
        int n;
        srand(time(NULL));//生成種子
        head = p1 = (node*)malloc(sizeof(node));
		head->data = rand()%1000;
        head->next = NULL;
        for (n = 1;n < Count;n++)
            {
                p2 = (node*)malloc(sizeof(node));
                p2->data = rand()%1000;
                p1->next = p2;
                p1 = p2;
            }
        p1->next = NULL;
        return(head);
    }


	void List(node* head)  //列印連結串列
        {
            node *p1;
            p1 = head;
            while(p1!= NULL)
            {
                printf("%4d",p1->data);
                p1 = p1->next;
            }
        }


	int GetMidNode(node* L)  //尋找連結串列中間值
        {
            int a,i,n;
            n = Length(L);  //獲取連結串列長度
			for (i = 1;i < (n+1)/2;i++)
			{
				L = L->next;  //從頭查詢連結串列，到連結串列一半
			}
			a = L->data;
			return a;
        }


	int Length(node *L)  //計算連結串列長度
        {
			int n = 0;
			while(L->next!= NULL)
			{
				n++;
				L = L->next;
			}
			n++;
			return n;
		}
 

這段程式碼實現了4個功能：1. 建立連結串列 2. 檢視連結串列 3. 計算連結串列長度 4. 查詢連結串列中間值

在第四個功能中我們使用了普通的方法，也就是 int GetMidNode(node* L) 函式

=================================================

高階方法利用快慢指標原理：設定兩個指標*search和*mid都指向單鏈表的頭結點。其中*search的移動速度是*mid的2倍。當*search指向末尾結點的時候，*mid正好在中間了。也就是一種標尺的思想。

高階方法的演算法複雜度為：O(L/2)

高階方法實現程式碼：

    #include<stdio.h>
    #include<malloc.h>
    #include<time.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<math.h>

	struct node
        {
             int data;     //elementype表示一種資料型別，可能是int/char等等
             struct node *next;   //next 指標，用於連結串列結構指向下一個節點
        };

	typedef struct node node; //重定義struct node型別為node

    int GetMidNode(node* L);  //函式宣告
    void List(node* head);
    node* Creat(int Count);
    int Length(node *L);

	int main()
        {
        node* head;
        int a;
        int Num;

		printf("1.Creat linklist\n2.View linklist\n3.Length of linklist\n4.Value of middle node\n0.Exit\n");
        while(1)
        {
			scanf("%d",&a);
			switch(a)
				{

				case 1:
					printf("Enter the number of linked list nodes:\n");
					scanf("%d",&Num);
					head = Creat(Num);
					printf("\n");
					break;
				case 2:
					printf("List:\n");
					List(head);
					printf("\n");
					printf("\n");
					break;
				case 3:
					printf("Length of linklist:\n");
					printf("%d",Length(head));
					printf("\n");
					printf("\n");
					break;
				case 4:
					printf("Value of middle node:\n");
					printf("%d",GetMidNode(head));
					printf("\n");
					printf("\n");
					break;
				case 0:
					return 0;
				}

		}
        return 0;
		}


    node* Creat(int Count)  //建立連結串列
    {
        node *p1,*p2,*head;
        int n;
        srand(time(NULL));//生成種子
        head = p1 = (node*)malloc(sizeof(node));
		head->data = rand()%1000;
        head->next = NULL;
        for (n = 1;n < Count;n++)
            {
                p2 = (node*)malloc(sizeof(node));
                p2->data = rand()%1000;
                p1->next = p2;
                p1 = p2;
            }
        p1->next = NULL;
        return(head);
    }


	void List(node* head)  //列印連結串列
        {
            node *p1;
            p1 = head;
            while(p1!= NULL)
            {
                printf("%4d",p1->data);
                p1 = p1->next;
            }
        }


	int GetMidNode(node* L)  //尋找連結串列中間值
        {
            int a;
            node *search,*mid;
            mid = search = L;
            while(search->next != NULL)
            {
                if(search->next->next != NULL)
					{
						search = search->next->next;
						mid= mid->next;
					}
                else
					{
						search = search->next;
					}
            }
            a = mid->data;
            return a;
        }


	int Length(node *L)  //計算連結串列長度
        {
			int n = 0;
			while(L->next!= NULL)
			{
				n++;
				L = L->next;
			}
			n++;
			return n;
		}
 

與之前程式碼的不同點在於int GetMidNode(node* L) 函式的實現，用到了快慢指標的原理。當快指標遍歷了連結串列的時候慢指標正好到達連結串列的一半位置。

結果展示：