剑指offer——JZ22 链表中倒数最后k个结点 解题思路与具体代码【C++】

一、题目描述与要求

链表中倒数最后k个结点_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

题目描述

输入一个长度为 n 的链表，设链表中的元素的值为 ai ，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的5次方，0≤ai​≤10的9次方，0≤k≤10的9次方

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。

示例

示例1：

输入：{1,2,3,4,5},2

返回值：{4,5}

说明：返回倒数第2个节点4，系统会打印后面所有的节点来比较。

示例2：

输入：{2},8

返回值：{}

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二、解题思路

思路①【利用链表长度】时间O(n) 空间O(1)

首先我们先获取链表的长度，如果链表的长度len<k，那么就直接返回nullptr，如果链表的长度len==k，那么直接返回头结点即可。如果len>k，我们需要找到链表中的最后k个结点，因此链表可以分成两部分，前面就是num个结点+最后k个结点=len。因此我们可以遍历链表同时更新num表示当前是第几个结点，当num+k==len时，就代表下一个结点就是最后k的结点的"开头"，因此直接返回pHead->next。其中最后的while循环也可以改成for循环，也就是循环n-k次。

思路②【利用快慢指针】 时间O(n) 空间O(1)

定义快慢指针，先让快指针fast向后走k步，同时进行判断，如果fast到不了k步，说明链表太短，所以直接返回nullptr。如果可以的话，接着就是让slow和fast同时向后移动，一直到fast指向空结点，返回slow即可

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三、具体代码

思路①

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) {
        int len=0; ListNode *p=pHead;
        int num=0;
        while(p){
            len++;
            p=p->next;
        }
        if(len==k) return pHead;
        while(pHead){
            num++;//访问到第几个结点
            if(num+k==len) 
                return pHead->next;
            pHead=pHead->next;
        }
        return nullptr;
    }
};

思路②

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 *slow=pHead,*fast=pHead;//利用快慢指针
        for(int i=0;i<k;i++){
            if(fast!=nullptr) fast=fast->next;
            else return slow=nullptr;
        }
        //然后slow和fast同时向后走，当fast指向空时，slow所指向的结点就是最后第k个结点
        while(fast){
            slow=slow->next;
            fast=fast->next;
        }
        return slow;
    }
};