【剑指offer】6.链表中倒数最后k个结点

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1.问题描述

输入一个长度为 n 的链表，设链表中的元素的值为 a_i ，返回该链表中倒数第k个节点。

如果该链表长度小于k，请返回一个长度为 0 的链表。

数据范围：0≤n≤10^5，0≤ai≤10^9，0≤k≤10^9

要求：空间复杂度 O(n)，时间复杂度 O(n)

进阶：空间复杂度 O(1)，时间复杂度 O(n)

例如输入{1,2,3,4,5},2时，对应的链表结构如下图所示：

其中蓝色部分为该链表的最后2个结点，所以返回倒数第2个结点（也即结点值为4的结点）即可，系统会打印后面所有的节点来比较。

 

2.问题分析
可采取的方法：
1快慢指针法，使两个指针拉开固定的长度；
2压栈弹栈法，先全部压栈，检查总数量后再取出第指定数量个元素；

3利用vector的有序属性，不必弹栈，直接索引访问更快；

3.代码实例

快慢指针法

/**
 * struct ListNode {
 *    int val;
 *    struct ListNode *next;
 *    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param pHead ListNode类 
     * @param k int整型 
     * @return ListNode类
     */
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pHead, int k) {
        ListNode* pTgt = pHead;
        int dis = 0;

        while (pHead != NULL) {
            //向前推进
            pHead = pHead->next;

            //是否已拉开足够距离
            if (dis < k) {
                dis++;
            } else {
                pTgt = pTgt->next;
            }            
        }

        //拉开的距离是否满足要求
        return dis == k ? pTgt : NULL;
    }
};

压栈弹栈法

/**
 * struct ListNode {
 *  int val;
 *  struct ListNode *next;
 *  ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
  public:
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     *
     * @param pHead ListNode类
     * @param k int整型
     * @return ListNode类
     */
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pHead, int k) {
        if (pHead == NULL || k == 0) {
            return NULL;
        }

        stack<ListNode*> sp;
        //全部压栈
        while (pHead != NULL) {
            sp.push(pHead);
            pHead = pHead->next;
        }

        //数量是否足够
        if (sp.size() < k) {
            return NULL;
        }
        
        //取出倒数第k个
        ListNode* ret = NULL;
        while (true) {
            if (--k == 0) {
                ret = sp.top();
                break;
            }
            sp.pop();
        }

        return ret;
    }
};

vector有序索引

/**
 * struct ListNode {
 *    int val;
 *    struct ListNode *next;
 *    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param pHead ListNode类 
     * @param k int整型 
     * @return ListNode类
     */
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pHead, int k) {
        ListNode* res=nullptr;
        vector<ListNode*> insertNode;
        while(pHead){
            insertNode.push_back(pHead);
            pHead=pHead->next;
        }
        if(insertNode.size()<k) return res;
        return insertNode[insertNode.size()-k];
    }
};