C++解决输出链表中倒数k个结点的问题

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<=10^5,0<=ai<=10^9,0<=k<=10^9

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

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。

解题思路

本题考察数据结构链表的使用。本题常用两种思路,一种是比较基础的,就是用容器把链表指针依次存储,输出倒数第k个即可,这样空间复杂度为O(n);另一种进阶解法,快慢指针法,让快指针先走k步,当它走到头时,此时慢指针的位置就是倒数第k个结点。

测试代码为快慢指针法,容器法比较简单就不写了。

测试代码

/**
 * struct ListNode {
 *	int val;
 *	struct ListNode *next;
 *	ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 * };
 */
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) {
        // 空链表直接返回
        if(pHead == NULL)
            return pHead;
        // 快慢指针
        ListNode *fast = pHead;
        ListNode *slow = pHead;
        // 让快指针先走k步
        while(k--)
        {
            if(fast == NULL)
                return NULL;
            fast = fast->next;
        }
        // 当快指针走完时,慢指针的位置就是倒数第k个结点
        while(fast != NULL)
        {
            fast = fast->next;
            slow = slow->next;
        }
        return slow;
    }
};

补充

第二种实现方法:

/**
 * struct ListNode {
 *	int val;
 *	struct ListNode *next;
 *	ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 * };
 */
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) {
        // write code here
        ListNode* p=pHead;
        ListNode* q=pHead;
        if(pHead==NULL)return NULL;
        while(k--)
        {
            if(q==NULL)return NULL;
            q=q->next;
            
            //k--;
        }
        //if(q==NULL)return pHead;
        while(q)
        {
            p=p->next;
            q=q->next;
        }
        return p;
    }
};

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