[LeetCode]（面试题22）链表中倒数第k个节点

题目

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个节点。为了符合大多数人的习惯，本题从1开始计数，即链表的尾节点是倒数第1个节点。例如，一个链表有6个节点，从头节点开始，它们的值依次是1、2、3、4、5、6。这个链表的倒数第3个节点是值为4的节点。

示例：

给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 k = 2.

返回链表 4->5.

解题思路

解法一：两次遍历

1）先遍历统计链表长度，记为 count ；
2）再设置一个指针走 (count−k) 步，即可找到链表倒数第 k 个节点。
复杂度分析：
时间复杂度：O(n)，两次遍历链表。
空间复杂度：O(1)。

解法二：双指针

算法步骤：
初始化：快指针 fast、慢指针 slow，双指针都指向头节点 head​。
构建双指针距离：快指针 fast 先向前走 k-1 步，慢指针保持不动；
双指针共同移动：从第 k 步开始，慢指针也开始向前移动，由于两个指针之间的距离保持在 k-1，当快指针到达链表末尾时，慢指针正好在倒数第 k 个节点。
返回值：返回 slow 即可。

复杂度分析：
时间复杂度：O(n)，n 为链表长度，总体看， fast 走了 n 步，slow 走了 (n-k) 步。
空间复杂度：O(1)。

注：应该考虑的特殊情况有：
1）head为空指针；
2）k大于链表的长度；
3）输入的参数k为0

代码

解法一：两次遍历

/**
 * 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) {
        // 特殊情况：1）链表为空；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++;
        }
        // 特殊情况：3）k大于链表的长度；
        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：双指针

/**
 * 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) {
        // 特殊情况：1）链表为空；2）k=0
        if(head == null || k==0){
            return null;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head; 
        // 快指针 fast 先向前走 k-1 步
        for(int i=0; i<k-1; i++){
            // 特殊情况：3）k大于链表的长度；
            if(fast.next == null){
                return null;
            }else{
                fast = fast.next;
            }
        }
        while(fast.next != null){
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }
}