正文
本文參考自《劍指offer》一書，代碼采用Java語言。
題目
輸入一個鏈表，輸出該鏈表中倒數第k個結點。為了符合大多數人的習慣，本題從1開始計數，即鏈表的尾結點是倒數第1個結點。例如一個鏈表有6個結點，從頭結點開始它們的值依次是1、2、3、4、5、6。這個鏈表的倒數第3個結點是值為4的結點。
思路
第一直覺是先從頭開始遍歷，計算鏈表個數n，然后重新遍歷，第n-k+1個結點即為所需要的結點。但是需要遍歷2次。后面采用了棧進行實現該方法，空間復雜度比較大。書中的方法則是：設置兩個指針，第一個指針先遍歷k-1步；從第k步開始，第二個指針指向頭結點，兩個結點同時往后遍歷，當第一個指針到達最后一個結點時，第二個指針指向的正好是倒數第k個結點。（其實感覺還是近似遍歷了兩次啊。。）
測試算例
1.功能測試（第k個結點分別在鏈表的中間，頭結點和尾結點）
2.特殊測試（頭結點為null，k超出范圍）
完整Java代碼
（含測試代碼)
package _22;
import java.util.Stack;
/**
*
* @Description 面試題22：鏈表中倒數第k個結點
*
* @author yongh
* @date 2018年10月14日 下午4:23:32
*/
//題目：輸入一個鏈表，輸出該鏈表中倒數第k個結點。為了符合大多數人的習慣，
//本題從1開始計數，即鏈表的尾結點是倒數第1個結點。例如一個鏈表有6個結點，
//從頭結點開始它們的值依次是1、2、3、4、5、6。這個鏈表的倒數第3個結點是
//值為4的結點。
public class KthNodeFromEnd {
public static class ListNode {
int val;
ListNode next = null;
ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}
//方法1：利用棧
public ListNode FindKthToTail1(ListNode head,int k) {
if(head==null || k<=0)
return null;
int numbOfList=1;
Stack<ListNode> st = new Stack<ListNode>();
st.push(head);
ListNode node=head.next;
while(node!=null){
numbOfList++;
st.push(node);
node=node.next;
}
if(k>numbOfList)
return null;
else{
for(int i=1;i<=k;i++){
node=st.pop();
}
return node;
}
}
//方法2：利用兩個相距為k-1的指針
public ListNode FindKthToTail2(ListNode head,int k) {
if(head==null || k<=0)
return null;
ListNode pAhead=head;
for(int i=1;i<k;i++){
pAhead=pAhead.next;
if(pAhead==null)
return null;
}
ListNode pBehind = head;
while(pAhead.next!=null) {
pAhead=pAhead.next;
pBehind=pBehind.next;
}
return pBehind;
}
//=====================測試代碼=======================
/*
* null
*/
void test1() {
ListNode head=null;
ListNode result=FindKthToTail2(head, 1);
if(result==null)
System.out.println("test1 passed!");
else
System.out.println("test1 failed!");
}
/*
* k超出范圍
*/
void test2() {
ListNode head=new ListNode(2);
ListNode result=FindKthToTail2(head, 2);
if(result==null)
System.out.println("test2 passed!");
else
System.out.println("test2 failed!");
}
/*
* 單個結點
*/
void test3() {
ListNode head=new ListNode(1);
ListNode result=FindKthToTail2(head, 1);
if(result.val==1)
System.out.println("test3 passed!");
else
System.out.println("test3 failed!");
}
/*
* 尾結點
*/
void test4() {
ListNode node1=new ListNode(1);
ListNode node2=new ListNode(2);
ListNode node3=new ListNode(3);
ListNode node4=new ListNode(4);
node1.next=node2;
node2.next=node3;
node3.next=node4;
ListNode result=FindKthToTail2(node1, 1);
if(result.val==4)
System.out.println("test4 passed!");
else
System.out.println("test4 failed!");
}
/*
* 中間結點
*/
void test5() {
ListNode node1=new ListNode(1);
ListNode node2=new ListNode(2);
ListNode node3=new ListNode(3);
ListNode node4=new ListNode(4);
node1.next=node2;
node2.next=node3;
node3.next=node4;
ListNode result=FindKthToTail2(node1, 2);
if(result.val==3)
System.out.println("test5 passed!");
else
System.out.println("test5 failed!");
}
/*
* 頭結點
*/
void test6() {
ListNode node1=new ListNode(1);
ListNode node2=new ListNode(2);
ListNode node3=new ListNode(3);
ListNode node4=new ListNode(4);
node1.next=node2;
node2.next=node3;
node3.next=node4;
ListNode result=FindKthToTail2(node1, 4);
if(result.val==1)
System.out.println("test6 passed!");
else
System.out.println("test6 failed!");
}
public static void main(String[] args) {
KthNodeFromEnd demo = new KthNodeFromEnd();
demo.test1();
demo.test2();
demo.test3();
demo.test4();
demo.test5();
demo.test6();
}
}
test1 passed! test2 passed! test3 passed! test4 passed! test5 passed! test6 passed!
收獲
1.注意代碼的魯棒性，開始思考前都需要注意特殊輸入測試；
2.一個指針遍歷鏈表無法解決問題時，可以考慮使用兩個指針來遍歷鏈表：兩個指針先后遍歷（即該題目）、或者兩個指針遍歷速度不同（如：求鏈表中的中間結點，可以令一個指針一次走一步，另一個指針一次走兩步來實現）