每日算法題 | 劍指offer 鏈表專題（5）鏈表中倒數第k個節點

時間 2020-12-15

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題目

鏈表中倒數第k個節點面試

題目要求

輸入一個鏈表的頭結點，從尾到頭反過來打印出每一個結點的值正則表達式

解題思路

爲了獲得倒數第k個結點，很天然的想法是先走到鏈表的尾端，再從尾端回溯k步。當時，從鏈表結點的定義能夠看出本題中的鏈表是單向鏈表，單向鏈表的結點只有從前日後的指針而沒有從後往前的指針，所以這種思路行不通，它只適用於雙向鏈表。
思路：看到本題咱們很天然的一個想法是從尾結點往前倒退k步，可是對於單鏈表是行不通的。那咱們換個思路，假設鏈表有n個結點，要求倒數第k個結點，其實也就是從前日後數第n-k+1個結點，這個思路只須要遍歷兩次鏈表便可。算法

　　有沒有隻遍歷一次鏈表的方法呢？本題實際上是很典型的快慢雙指針問題，快指針先走k步，而後快慢指針再同時往前走，當快指針走到盡頭時，慢指針恰好在倒數第k個節點的位置上。這樣只須要遍歷一次鏈表便可。惟一須要注意的問題是當心參數k值大於鏈表長度。數組

代碼實現

Python :

# -*- coding:utf-8 -*-
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def FindKthToTail(self, head, k):
        # write code here
        pre = post = head
        # 快指針先走k步
        for i in range(k):
            # 若是k大於鏈表長度，返回空
            if pre == None:
                return None
            pre = pre.next
        # 快慢指針同時往前走
        while pre != None:
            pre = pre.next
            post = post.next
        return post

C++

/*
struct ListNode {
  int val;
  struct ListNode *next;
  ListNode(int x) :
      val(x), next(NULL) {
  }
};*/
class Solution {
public:
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) {
        // 查找倒數第0個節點和輸入空指針
      if(pListHead == NULL || k == 0){
            return NULL;
        }

        // 兩個指針遍歷鏈表
        ListNode *pAhead = pListHead;
        ListNode *pBehind = pListHead;

        // 第一個指針從鏈表的頭結點走K-1步
        for(unsigned int i = 0; i < k - 1; i++){
            if(pAhead->next != NULL){
                pAhead = pAhead->next;
            }
            else{
                return NULL;
            }
        }

        // 第k個節點開始，兩個指針同時遍歷
        while(pAhead->next != NULL){
            pAhead = pAhead->next;
            pBehind = pBehind->next;
        }
        return pBehind;
    }
};

JAVA

/**
 * 輸入一個鏈表，輸出該鏈表中倒數第k哥結點。
 * 爲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個結點是值爲4的結點
 */
package swordForOffer;

import utils.ListNode;

public class E15KthNodeFromEnd {
  public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k){
    if(head == null || k <= 0){
      return null;
    }
    ListNode ANode = head;
    ListNode BNode = null;
    for(int i = 0;i<k-1;i++){
      if(ANode.next != null)
        ANode = ANode.next;
      else
        return null;
    }
    BNode = head;
    while(ANode.next != null){
      ANode = ANode.next;
      BNode = BNode.next;
    }
    return BNode;
  }
  public static void main(String[] args){
    ListNode head = new ListNode();
    ListNode second = new ListNode();
    ListNode third = new ListNode();
    ListNode forth = new ListNode();
    head.next = second;
    second.next = third;
    third.next = forth;
    head.data = 1;
    second.data = 2;
    third.data = 3;
    forth.data = 4;
    E15KthNodeFromEnd test = new E15KthNodeFromEnd();
    ListNode result = test.FindKthToTail(head, -1);
    System.out.println(result);
  }
}