6.查找单链表中的倒数第k个结点

 

普通思路：先将整个链表从头到尾遍历一次，计算出链表的长度size，得到链表的长度之后，就好办了，直接输出第(size-k)个节点就可以了（注意链表为空，k

为0，k为1，k大于链表中节点个数时的情况）。时间复杂度为O（n），大概思路如下：

public int findLastNode(int index) {
        // index代表的是倒数第index的那个结点
        // 第一次遍历，得到链表的长度size
        if (head == null) {
            return -1;
        }
        int size = 0;
        current = head;
        while (current != null) {
            size++;
            current = current.next;
        }
        // 第二次遍历，输出倒数第index个结点的数据
        current = head;
        for (int i = 0; i < size - index; i++) {
            current = current.next;
        }
        return current.data;

    }

 

如果面试官不允许你遍历链表的长度，该怎么做呢？接下来就是。

 改进思路：（这种思路在其他题目中也有应用）

 这里需要声明两个指针：即两个结点型的变量first和second，首先让first和second都指向第一个结点，然后让second结点往后挪k-1个位置，此时first和second就间隔了k-1个位置，然后整体向后移动这两个节点，直到second节点走到最后一个结点的时候，此时first节点所指向的位置就是倒数第k个节点的位置。时间复杂度为O（n）

 代码实现：（初版）

    public Node findLastNode(Node head, int index) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        Node first = head;
        Node second = head;
        // 让second结点往后挪index个位置
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            second = second.next;
        }
        // 让first和second结点整体向后移动，直到second结点为Null
        while (second != null) {
            first = first.next;
            second = second.next;
        }
        // 当second结点为空的时候，此时first指向的结点就是我们要找的结点
        return first;
    }

代码实现：（最终版）

（考虑k大于链表中结点个数时的情况时，抛出异常）

上面的代码中，看似已经实现了功能，其实还不够健壮: 

 要注意k等于0的情况；

如果k大于链表中节点个数时，就会报空指针异常，所以这里需要做一下判断。 

核心代码如下：

public Node findLastNode(Node head, int k) {
        if (k == 0 || head == null) {
            return null;
        }
        Node first = head;
        Node second = head;
        // 让second结点往后挪k-1个位置
        for (int i = 0; i < k - 1; i++) {
            System.out.println("i的值是" + i);
            second = second.next;
            if (second == null) {
                // 说明k的值已经大于链表的长度了 //throw new NullPointerException("链表的长度小于" + k); //我们自己抛出异常，给用户以提示
                return null;
            }
        }
        // 让first和second结点整体向后移动，直到second走到最后一个结点
        while (second.next != null) {
            first = first.next;
            second = second.next;
        }
        // 当second结点走到最后一个节点的时候，此时first指向的结点就是我们要找的结点
        return first;
    }

 测试代码：

    public static void main(String[] args) {
        LinkList list = new LinkList();
        // 向LinkList中添加数据
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            list.add(i);
        }
        list.print(list.head);// 从head节点开始遍历输出
        System.out.print(list.getLength(list.head));
        System.out.print("\r\n");
//        System.out.print(list.findLastNode(10));
        System.out.print(list.findLastNode(list.head,7).getData());
        System.out.print("\r\n");
        System.out.print(list.findMidNode(list.head).data);
        
    }