22 链表中倒数第k个节点（第3章 高质量的代码-代码的鲁棒性）

题目描述：

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

尾节点是倒数第一个节点

测试用例：  

功能测试（第k个节点在中间、是头节点、是尾节点）

特殊输入测试（链表头节点是nullptr指针、链表的头节点个数小于k、k=0）

解题思路：

1）使用两个指针，一个指针先移动k步，如果链表小于k，终止返回nullptr。然后两个指针同时移动，知道后一个指针移出最后一个节点

//实现1
/*
struct ListNode {
	int val;
	struct ListNode *next;
	ListNode(int x) :
			val(x), next(NULL) {
	}
};*/
class Solution {
public:
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) {
        if(pListHead==nullptr || k=0)return nullptr;  //不要忘记k<0的情况  无符号不用判断k<0时；

        ListNode* back = pListHead;
        //先将指针back移动到第k个元素的位置，索引k的位置
        while(back!=nullptr && k>0){ //先判断k=0，然后才是k--。
            back=back->next;
            k--;
        }
        if(k>0) //说明链表的长度<k
            return nullptr;

        ListNode* front = pListHead;
        while(back!=nullptr){ //back->next!=nullptr 是错误的。
            back=back->next;
            front=front->next;
        }

        return front;
    }
};　　

注：尾节点是倒数第一个节点，因此k=1时，front应该指向尾节点，此时back应该是刚好移出尾节点，为空nullptr。

使用两个指针，一个指针先移动k-1步，如果链表小于k，终止返回nullptr。然后两个指针同时移动，知道后一个指针移动到最后一个节点

//实现1
/*
struct ListNode {
	int val;
	struct ListNode *next;
	ListNode(int x) :
			val(x), next(NULL) {
	}
};*/
class Solution {
public:
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) {
        if(pListHead==nullptr || k==0)return nullptr;  //无符号，所以不用判断k<0；

        ListNode* back = pListHead;
        //先将指针back移动到第k-1个元素的位置，
        while(back->next!=nullptr && k-1>0){ //为了得知第k个元素是否存在，应该判断back->next!=nullptr而不是back!=nullptr
            back=back->next;
            k--;
        }
        if(k>1) //说明链表的长度<k
            return nullptr;

        ListNode* front = pListHead;
        while(back->next!=nullptr){ //back移动到最后一个元素即可
            back=back->next;
            front=front->next;
        }

        return front;
    }
};

//实现2
class Solution {
public:
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) {
        if(pListHead==nullptr || k==0)return nullptr;  //无符号，所以不用判断k<0；

        ListNode* back = pListHead;
        //先将指针back移动到第k-1个元素的位置，
        /*while(back->next!=nullptr && k-1>0){ //为了得知第k个元素是否存在，应该判断back->next!=nullptr而不是back!=nullptr
            back=back->next;
            k--;
        }
        if(k>1) //说明链表的长度<k
            return nullptr;*/
        for(unsigned int i=0;i<k-1;++i){
            if(back->next!=nullptr)
                back=back->next;
            else
                return nullptr;
        }

        ListNode* front = pListHead;
        while(back->next!=nullptr){ //back移动到最后一个元素即可
            back=back->next;
            front=front->next;
        }

        return front;
    }
};

　　　　

对于unsigned int类型要格外注意，在写循环或者判断时，常会遇到对变量--；这种情况要格外注意：

因为当unsigned int k=0; --k后，变量的值并不是-1，而是无符号的0xFFFFFFFF，如果此时判断k>0，还是会成立

//该方法是错误的，当k=0是，K-1为0xFFFFFFFF，back会一直向后访问超出数组
class Solution {
public:
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) {
        if(pListHead==nullptr || k<0)return nullptr;

        ListNode* back = pListHead;
        //先将指针back移动到第k-1个元素的位置
       for(unsigned int i=0; i<k-1; ++i){
            bask=back->next;
        }

        if(k>1) //说明链表的长度<k
            return nullptr;

        ListNode* front = pListHead;
        //back移动到最后一个元素
        while(back->next!=nullptr){ //back->next!=nullptr
            back=back->next;
            front=front->next;
        }

        return front;
    }
};

　　

相似题目：

求链表的中间节点：如果链表中的节点总数为奇数，则返回中间节点；如果链表总数是偶数，则返回中间两个节点的任意一个。

为了解决这个问题，也可以同时定义两个指针，同时从链表出发，一个指针一次走一步，另一个指针一次走两步。当走的快的指针走到链表末尾时，走的慢的指针正好在链表的中间。