【Java】 剑指offer(22) 链表中倒数第k个结点
正文
本文参考自《剑指offer》一书，代码采用Java语言。
题目
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1个结点。例如一个链表有6个结点，从头结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个结点是值为4的结点。
思路
第一直觉是先从头开始遍历，计算链表个数n，然后重新遍历，第n-k+1个结点即为所需要的结点。但是需要遍历2次。后面采用了栈进行实现该方法，空间复杂度比较大。书中的方法则是：设置两个指针，第一个指针先遍历k-1步；从第k步开始，第二个指针指向头结点，两个结点同时往后遍历，当第一个指针到达最后一个结点时，第二个指针指向的正好是倒数第k个结点。（其实感觉还是近似遍历了两次啊。。）
测试算例
1.功能测试（第k个结点分别在链表的中间，头结点和尾结点）
2.特殊测试（头结点为null，k超出范围）
完整Java代码
（含测试代码)
package _22;
import java.util.Stack;
/**
*
* @Description 面试题22：链表中倒数第k个结点
*
* @author yongh
* @date 2018年10月14日 下午4:23:32
*/
//题目：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1个结点。例如一个链表有6个结点，
//从头结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个结点是
//值为4的结点。
public class KthNodeFromEnd {
public static class ListNode {
int val;
ListNode next = null;
ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}
//方法1：利用栈
public ListNode FindKthToTail1(ListNode head,int k) {
if(head==null || k<=0)
return null;
int numbOfList=1;
Stack<ListNode> st = new Stack<ListNode>();
st.push(head);
ListNode node=head.next;
while(node!=null){
numbOfList++;
st.push(node);
node=node.next;
}
if(k>numbOfList)
return null;
else{
for(int i=1;i<=k;i++){
node=st.pop();
}
return node;
}
}
//方法2：利用两个相距为k-1的指针
public ListNode FindKthToTail2(ListNode head,int k) {
if(head==null || k<=0)
return null;
ListNode pAhead=head;
for(int i=1;i<k;i++){
pAhead=pAhead.next;
if(pAhead==null)
return null;
}
ListNode pBehind = head;
while(pAhead.next!=null) {
pAhead=pAhead.next;
pBehind=pBehind.next;
}
return pBehind;
}
//=====================测试代码=======================
/*
* null
*/
void test1() {
ListNode head=null;
ListNode result=FindKthToTail2(head, 1);
if(result==null)
System.out.println("test1 passed!");
else
System.out.println("test1 failed!");
}
/*
* k超出范围
*/
void test2() {
ListNode head=new ListNode(2);
ListNode result=FindKthToTail2(head, 2);
if(result==null)
System.out.println("test2 passed!");
else
System.out.println("test2 failed!");
}
/*
* 单个结点
*/
void test3() {
ListNode head=new ListNode(1);
ListNode result=FindKthToTail2(head, 1);
if(result.val==1)
System.out.println("test3 passed!");
else
System.out.println("test3 failed!");
}
/*
* 尾结点
*/
void test4() {
ListNode node1=new ListNode(1);
ListNode node2=new ListNode(2);
ListNode node3=new ListNode(3);
ListNode node4=new ListNode(4);
node1.next=node2;
node2.next=node3;
node3.next=node4;
ListNode result=FindKthToTail2(node1, 1);
if(result.val==4)
System.out.println("test4 passed!");
else
System.out.println("test4 failed!");
}
/*
* 中间结点
*/
void test5() {
ListNode node1=new ListNode(1);
ListNode node2=new ListNode(2);
ListNode node3=new ListNode(3);
ListNode node4=new ListNode(4);
node1.next=node2;
node2.next=node3;
node3.next=node4;
ListNode result=FindKthToTail2(node1, 2);
if(result.val==3)
System.out.println("test5 passed!");
else
System.out.println("test5 failed!");
}
/*
* 头结点
*/
void test6() {
ListNode node1=new ListNode(1);
ListNode node2=new ListNode(2);
ListNode node3=new ListNode(3);
ListNode node4=new ListNode(4);
node1.next=node2;
node2.next=node3;
node3.next=node4;
ListNode result=FindKthToTail2(node1, 4);
if(result.val==1)
System.out.println("test6 passed!");
else
System.out.println("test6 failed!");
}
public static void main(String[] args) {
KthNodeFromEnd demo = new KthNodeFromEnd();
demo.test1();
demo.test2();
demo.test3();
demo.test4();
demo.test5();
demo.test6();
}
}
test1 passed! test2 passed! test3 passed! test4 passed! test5 passed! test6 passed!
收获
1.注意代码的鲁棒性，开始思考前都需要注意特殊输入测试；
2.一个指针遍历链表无法解决问题时，可以考虑使用两个指针来遍历链表：两个指针先后遍历（即该题目）、或者两个指针遍历速度不同（如：求链表中的中间结点，可以令一个指针一次走一步，另一个指针一次走两步来实现）
