【Java】 剑指offer(22) 链表中倒数第k个结点
正文
本文参考自《剑指offer》一书,代码采用Java语言。
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)
- package _22;
- import java.util.Stack;
- /**
- *
- * @Description 面试题22:链表中倒数第k个结点
- *
- * @author yongh
- * @date 2018年10月14日 下午4:23:32
- */
- //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。
- public class KthNodeFromEnd {
- public static class ListNode {
- int val;
- ListNode next = null;
- ListNode(int val) {
- this.val = val;
- }
- }
- //方法1:利用栈
- 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:利用两个相距为k-1的指针
- 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;
- }
- //=====================测试代码=======================
- /*
- * 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超出范围
- */
- 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!");
- }
- /*
- * 单个结点
- */
- 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!");
- }
- /*
- * 尾结点
- */
- 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!");
- }
- /*
- * 中间结点
- */
- 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!");
- }
- /*
- * 头结点
- */
- 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!
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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