Leetcode算法热题 --- 链表篇链表中倒数第k个节点

Posted 2021-09-03 大家好我叫张同学

文章目录

• • 题目内容：
  • 思路一：链表长度法
  • 思路二：双指针先行法

---

题目内容：

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

leetcode题目链接（点击即可跳转）：链表中倒数第k个节点

---

题目理解：这个题目要求我们找到倒数第k个节点，顺数的最后一个元素是倒数第1个节点（有的地方会把这里叫做倒数第0个，但是这个题目已经说的很清楚了，是倒数第一个）

假设我们的链表是这样的，如果要求倒数第2个节点，那么我们应该是找到值为5的这个节点。（下面的讲解默认以该图为例）
题目中给的是单链表，也就是我们无法从“6”直接找到“5”，而且单链表的头指针head也有可能指向NULL（也就是链表一个元素都没有）

思路一：链表长度法

核心思路：既然我们没法从后往前走，只能从链表的头走到尾，那么我们可以先遍历链表求出长度length，然后将倒数第k个节点转换成求顺数第n个节点，n = length - k + 1，（比如说倒数第1个节点实际上就是顺数的第6个节点，倒数第2个节点就是顺数第5个节点），然后再从头遍历链表，找到顺数第n个节点返回即可。

注意：
1）链表为空时需要单独处理！（直接返回head或者NULL均可，推荐NULL，方便阅读）
2）题目中k的取值范围并没有说明，所以我们应该考虑为k任意取值，当k取负数，或者k的大小大于length的时候，此时应该超出链表范围了，应该单独处理！（直接返回NULL）

代码实现：

//方法一：链表长度法
struct ListNode* getKthFromEnd(struct ListNode* head, int k){
     //判断是否为空链表
     if(head == NULL)
        return NULL;
    //遍历求出链表长度
    int length = 0;
    struct ListNode* cur = head;
    while(cur)
    {
        cur = cur->next;
        length++;
    }
    //对k的取值范围做一个限定
    if(k < 0 || k > length)
        return NULL;
    int n = length - k + 1;//k的大小未定，取值范围未定，有坑！
    cur = head;
    while(n-- != 1)
    {
        cur = cur->next;
    }
    return cur;
}

---

上面这种方法虽然实现了求第k个节点，但是因为遍历了两遍链表，实际上效率有所损失，有没有更好的方法呢？先看一下下面的图找一找规律吧！

不难看出应该存在关系 顺数第n个和倒数第k个加起来的和是一个定值，为链表的长度+1
也就是n + k = length + 1；理解这个后，我们接下来介绍第二种方法

思路二：双指针先行法

核心思想：我们创建两个指针都指向头节点，让一个先走k步，然后两个指针一起走，当先走的指针到达尾节点指向的NULL时，就停止！


注意：
1）链表为空时需要单独处理！（直接返回head或者NULL均可，推荐NULL，方便阅读）
2）题目中k的取值范围并没有说明，所以我们应该考虑为k任意取值，当k取负数，或者k的大小大于length的时候，此时应该超出链表范围了，应该单独处理！（这个时候先走的指针会提前指向NULL，这个时候就需要停止并返回NULL）

代码实现：

struct ListNode* getKthFromEnd(struct ListNode* head, int k){
    if(head == NULL)
       return NULL;
    struct ListNode* fast = head;//快指针先走
    struct ListNode* slow = head;//慢指针后走
    while(k--)//k不为0，fast就继续往后走
    {
        if(fast == NULL)//需要判断fast是否已经走到NULL了
           return NULL;
        fast = fast->next;
    }
    //快慢指针手拉手，一起走
    while(fast)
    {
        fast = fast->next;
        slow = slow->next;
    }
    return slow;
}