[LeetCode](面試題22)鏈表中倒數第k個節點

題目

輸入一個鏈表,輸出該鏈表中倒數第k個節點。爲了符合大多數人的習慣,本題從1開始計數,即鏈表的尾節點是倒數第1個節點。例如,一個鏈表有6個節點,從頭節點開始,它們的值依次是1、2、3、4、5、6。這個鏈表的倒數第3個節點是值爲4的節點。

示例:

給定一個鏈表: 1->2->3->4->5, 和 k = 2.

返回鏈表 4->5.

解題思路

解法一:兩次遍歷

1)先遍歷統計鏈表長度,記爲 count ;
2)再設置一個指針走 (count−k) 步,即可找到鏈表倒數第 k 個節點。
複雜度分析:
時間複雜度:O(n),兩次遍歷鏈表。
空間複雜度:O(1)。

解法二:雙指針

算法步驟:
初始化:快指針 fast、慢指針 slow,雙指針都指向頭節點 head​。
構建雙指針距離:快指針 fast 先向前走 k-1 步,慢指針保持不動;
雙指針共同移動:從第 k 步開始,慢指針也開始向前移動,由於兩個指針之間的距離保持在 k-1,當快指針到達鏈表末尾時,慢指針正好在倒數第 k 個節點。
返回值:返回 slow 即可。

複雜度分析:
時間複雜度:O(n),n 爲鏈表長度,總體看, fast 走了 n 步,slow 走了 (n-k) 步。
空間複雜度:O(1)。

:應該考慮的特殊情況有:
1)head爲空指針;
2)k大於鏈表的長度;
3)輸入的參數k爲0

代碼

解法一:兩次遍歷

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode getKthFromEnd(ListNode head, int k) {
        // 特殊情況:1)鏈表爲空;2)k=0
        if(head == null || k==0){
            return null;
        }
        int count = 0;
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        while(dummy.next != null){
            dummy = dummy.next;
            count++;
        }
        // 特殊情況:3)k大於鏈表的長度;
        if(k>count){
            return null;
        }
        if(k==count){
            return head;
        }
        int t = 0;
        while(head.next != null){
            head = head.next;
            t++;
            if(t==count-k){
                break;
            }
        }
        return head;
    }
}

解法二:雙指針

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode getKthFromEnd(ListNode head, int k) {
        // 特殊情況:1)鏈表爲空;2)k=0
        if(head == null || k==0){
            return null;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head; 
        // 快指針 fast 先向前走 k-1 步
        for(int i=0; i<k-1; i++){
            // 特殊情況:3)k大於鏈表的長度;
            if(fast.next == null){
                return null;
            }else{
                fast = fast.next;
            }
        }
        while(fast.next != null){
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }
}
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