剑指Offer面试题15（Java版）：链表中倒数第K个结点

Posted 2020-09-18

题目： 输入一个链表。输出该链表中倒数第k哥结点。
 为了符合大多数人的习惯，本题从1開始计数。即链表的尾结点是倒数第1个结点。

 比如一个链表有6个结点。从头结点開始它们的值依次是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

为了得到第K个结点，非常自然的想法是先走到链表的尾端。再从尾端回溯K步。

但是我们从链表结点的定义可疑看出本题中的链表 是单向链表，单向链表的结点仅仅有从前往后的指针而没有从后往前的指针，因此这样的思路行不通。

既然不能从尾节点開始遍历这个链表。我们还是把思路回到头结点上来。

如果整个链表有N个结点，那么倒数第K哥结点就是从头结点開始的第n-k-1个结点。如果我们仅仅要从头结点開始往后走n-k+1步就可疑了。怎样得到节点数n?

这个不难，仅仅须要从头開始遍历链表，没经过一个结点，计数器加1即可了。

也就是说我们须要遍历链表两次，第一次统计出链表中结点的个数。第二次就能找到倒数第k个结点。可是当我们把这个思路解释给面试官之后，他会告诉我们他期待的解法仅仅须要遍历链表一次。

为了实现仅仅遍历链表一次就能找到倒数第k个结点。我们能够定义两个指针。第一个指针从链表的头指针開始遍历向前走k-1。第二个指针保持不动；从第k步開始，第二个指针也开化寺从链表的头指针開始遍历。

因为两个指针的距离保持在k-1。当第一个（走在前面的）指针到达链表的尾指结点时，第二个指针正好是倒数第k个结点。

不少人在面试前从网上看到过这道用两个指针遍历的思路来解答这道题。因此听到面试官的这道题，他们心中一喜，非常快就写出了代码。但是几天后等来的不是Offer，而是拒信。于是百思不得其解。事实上原因非常easy。就是自己的代码不够鲁棒。

面试官能够找出3种方法让这段代码崩溃。

1、输入Head指针为Null。

因为代码会试图訪问空指针指向的内存，程序会崩溃。

2、输入以Head为头结点的链表的结点总数少于k。因为在for循环中会在链表向前走k-1步。仍然会因为空指针造成崩溃。

3、输入的參数k为0.或负数，相同会造成程序的崩溃。

这么简单的代码存在3哥潜在崩溃的风险，我们能够想象当面试官看到这种代码会是什么心情。终于他给出的是拒信而不是Offer。

下面我们给出Java版的代码：

/**
 * 输入一个链表。输出该链表中倒数第k哥结点。
 * 为了符合大多数人的习惯，本题从1開始计数，即链表的尾结点是倒数第1个结点。
 * 比如一个链表有6个结点。从头结点開始它们的值依次是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
 */
package swordForOffer;

import utils.ListNode;

/**
 * @author JInShuangQi
 *
 * 2015年8月1日
 */
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);
	}
}

測试用例；功能測试（第ｋ个结点在链表的中间，第ｋ个结点在链表的头结点。第ｋ个结点在链表的尾结点）

特殊输入測试：链表的头结点为Null指针，链表的头结点综述少于ｋ。ｋ等于０