链表中的倒数第k个结点

Posted 2020-09-13 Bill_LHR

• 问题描述：

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一个结点。例如一个链表有6个结点，从头结点开始它们依次是1、2、3、4、5、6。这个链表的倒数第三个结点是值为4的结点。结点定义如下：

struct ListNode{
	int m_nValue;
	ListNode* m_pNext;
}

• 分析：

  　要得到倒数第k个结点，也就是正数第n-k+1(其中n为结点总数)个结点，所以又有了最简单粗暴的方法：先遍历一次链表，每遍历一个结点计数器加一，最后得到n，然后第二次遍历链表，找到第n-k+1个结点，问题解决。
  　当然，面试官会希望我们只遍历一次链表就得到结果，那么我们就需要定义两个指针了。我们希望遍历结束的时候，一个指针指向末尾结点，而另一个指针指向倒数第k个结点。所以，我们用第一个指针从头遍历链表，当其指向第k个结点的时候，令第二个指针指向第一个结点，然后两个指针一起向前遍历，知道第一个指针到达链表末尾，此时第二个指针所指的结点即倒数第k个结点。代码如下：

  ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k)
  {
     if(pListHead == NULL || k == 0)
     	return NULL;
     
     ListNode *pAhead = pListHead;
     ListNode *pBehind = NULL;
      
     for(int i = 0; i < k-1; ++i)
     {
     	if(pAhead->m_pNext != NULL)
     		 pAhead = pAhead->m_pNext;
     	else
     		return NULL;
     }
     
     pBehind = pListHead;
     while(pAhead->m_pNext != NULL)
     {
     	pAhead = pAhead->m_pNext;
     	pBehind = pBehind->m_pNext;
     }
     return pBehind;
  }
  

  值得注意的是，我们不仅要写出代码，还要考虑代码的鲁棒性。以此题为例，我们需要考虑一下三种情况：

  • 输入的链表头指针pListHead为空指针
  • 输入的参数k为0
  • 输入的以pListHead为头结点的链表中的结点总数少于k

• 相关题目：
  1）求链表结点的中间结点。如果链表结点的总数为奇数，则返回中间结点；如果结点总数是偶数，则返回中间两个结点中的任意一个。
  思路：依然使用两个指针，这两个指针同时从头结点开始，一个一次向后移两步，一个一次向后移一步，则当走的快的指针到达链表末尾时，走的慢的指针刚好在链表中间。
  2）判断一个单链表是否形成了环形结构。

解题思路：对于一个链表的问题，用一个指针遍历不能解决问题时，可以尝试使用两个指针来遍历链表。并让一个指针遍历的速度快一些，或者让它先在链表上走若干步。