正文

本文参考自《剑指offer》一书,代码采用Java语言。

更多:《剑指Offer》Java实现合集  

题目

  输入一个链表,输出该链表中倒数第k个结点。为了符合大多数人的习惯,本题从1开始计数,即链表的尾结点是倒数第1个结点。例如一个链表有6个结点,从头结点开始它们的值依次是1、2、3、4、5、6。这个链表的倒数第3个结点是值为4的结点。

思路

  第一直觉是先从头开始遍历,计算链表个数n,然后重新遍历,第n-k+1个结点即为所需要的结点。但是需要遍历2次。后面采用了栈进行实现该方法,空间复杂度比较大。书中的方法则是:设置两个指针,第一个指针先遍历k-1步;从第k步开始,第二个指针指向头结点,两个结点同时往后遍历,当第一个指针到达最后一个结点时,第二个指针指向的正好是倒数第k个结点。(其实感觉还是近似遍历了两次啊。。)

测试算例 

  1.功能测试(第k个结点分别在链表的中间,头结点和尾结点)

  2.特殊测试(头结点为null,k超出范围)

完整Java代码

(含测试代码)

  1. package _22;
  2.  
  3. import java.util.Stack;
  4.  
  5. /**
  6. *
  7. * @Description 面试题22:链表中倒数第k个结点
  8. *
  9. * @author yongh
  10. * @date 2018年10月14日 下午4:23:32
  11. */
  12.  
  13. //题目:输入一个链表,输出该链表中倒数第k个结点。为了符合大多数人的习惯,
  14. //本题从1开始计数,即链表的尾结点是倒数第1个结点。例如一个链表有6个结点,
  15. //从头结点开始它们的值依次是1、2、3、4、5、6。这个链表的倒数第3个结点是
  16. //值为4的结点。
  17.  
  18. public class KthNodeFromEnd {
  19. public static class ListNode {
  20. int val;
  21. ListNode next = null;
  22. ListNode(int val) {
  23. this.val = val;
  24. }
  25.  
  26. }
  27.  
  28. //方法1:利用栈
  29. public ListNode FindKthToTail1(ListNode head,int k) {
  30. if(head==null || k<=0)
  31. return null;
  32. int numbOfList=1;
  33. Stack<ListNode> st = new Stack<ListNode>();
  34. st.push(head);
  35. ListNode node=head.next;
  36. while(node!=null){
  37. numbOfList++;
  38. st.push(node);
  39. node=node.next;
  40. }
  41. if(k>numbOfList)
  42. return null;
  43. else{
  44. for(int i=1;i<=k;i++){
  45. node=st.pop();
  46. }
  47. return node;
  48. }
  49. }
  50.  
  51. //方法2:利用两个相距为k-1的指针
  52. public ListNode FindKthToTail2(ListNode head,int k) {
  53. if(head==null || k<=0)
  54. return null;
  55. ListNode pAhead=head;
  56. for(int i=1;i<k;i++){
  57. pAhead=pAhead.next;
  58. if(pAhead==null)
  59. return null;
  60. }
  61. ListNode pBehind = head;
  62. while(pAhead.next!=null) {
  63. pAhead=pAhead.next;
  64. pBehind=pBehind.next;
  65. }
  66. return pBehind;
  67. }
  68.  
  69. //=====================测试代码=======================
  70.  
  71. /*
  72. * null
  73. */
  74. void test1() {
  75. ListNode head=null;
  76. ListNode result=FindKthToTail2(head, 1);
  77. if(result==null)
  78. System.out.println("test1 passed!");
  79. else
  80. System.out.println("test1 failed!");
  81. }
  82.  
  83. /*
  84. * k超出范围
  85. */
  86. void test2() {
  87. ListNode head=new ListNode(2);
  88. ListNode result=FindKthToTail2(head, 2);
  89. if(result==null)
  90. System.out.println("test2 passed!");
  91. else
  92. System.out.println("test2 failed!");
  93. }
  94.  
  95. /*
  96. * 单个结点
  97. */
  98. void test3() {
  99. ListNode head=new ListNode(1);
  100. ListNode result=FindKthToTail2(head, 1);
  101. if(result.val==1)
  102. System.out.println("test3 passed!");
  103. else
  104. System.out.println("test3 failed!");
  105. }
  106.  
  107. /*
  108. * 尾结点
  109. */
  110. void test4() {
  111. ListNode node1=new ListNode(1);
  112. ListNode node2=new ListNode(2);
  113. ListNode node3=new ListNode(3);
  114. ListNode node4=new ListNode(4);
  115. node1.next=node2;
  116. node2.next=node3;
  117. node3.next=node4;
  118. ListNode result=FindKthToTail2(node1, 1);
  119. if(result.val==4)
  120. System.out.println("test4 passed!");
  121. else
  122. System.out.println("test4 failed!");
  123. }
  124.  
  125. /*
  126. * 中间结点
  127. */
  128. void test5() {
  129. ListNode node1=new ListNode(1);
  130. ListNode node2=new ListNode(2);
  131. ListNode node3=new ListNode(3);
  132. ListNode node4=new ListNode(4);
  133. node1.next=node2;
  134. node2.next=node3;
  135. node3.next=node4;
  136. ListNode result=FindKthToTail2(node1, 2);
  137. if(result.val==3)
  138. System.out.println("test5 passed!");
  139. else
  140. System.out.println("test5 failed!");
  141. }
  142.  
  143. /*
  144. * 头结点
  145. */
  146. void test6() {
  147. ListNode node1=new ListNode(1);
  148. ListNode node2=new ListNode(2);
  149. ListNode node3=new ListNode(3);
  150. ListNode node4=new ListNode(4);
  151. node1.next=node2;
  152. node2.next=node3;
  153. node3.next=node4;
  154. ListNode result=FindKthToTail2(node1, 4);
  155. if(result.val==1)
  156. System.out.println("test6 passed!");
  157. else
  158. System.out.println("test6 failed!");
  159. }
  160.  
  161. public static void main(String[] args) {
  162. KthNodeFromEnd demo = new KthNodeFromEnd();
  163. demo.test1();
  164. demo.test2();
  165. demo.test3();
  166. demo.test4();
  167. demo.test5();
  168. demo.test6();
  169. }
  170. }

  

  1. test1 passed!
  2. test2 passed!
  3. test3 passed!
  4. test4 passed!
  5. test5 passed!
  6. test6 passed!

KthNodeFromEnd

收获

  1.注意代码的鲁棒性,开始思考前都需要注意特殊输入测试;

  2.一个指针遍历链表无法解决问题时,可以考虑使用两个指针来遍历链表:两个指针先后遍历(即该题目)、或者两个指针遍历速度不同(如:求链表中的中间结点,可以令一个指针一次走一步,另一个指针一次走两步来实现)

  

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