22、剑指offer_java版本_链表中倒数第k个节点（正数第n-k+1个）

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题目描述

测试用例

题目考点

解题思路

参考解题

补充

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题目描述

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

节点定义如下：

public class ListNode {

    int val;

    ListNode next = null;

}

测试用例

• 功能测试（第k个节点在链表的中间；第k个节点是链表的头结点；第k个节点是链表的尾结点）
• 特殊输入测试（链表头结点为空指针；链表的节点总数少于k；k=0）

题目考点

• 考查应聘者对链表的理解。
• 考查应聘者所写代码的鲁棒性。

解题思路

假设整个链表有n个节点，那么倒数第k个节点就是从头开始的第n-k+1个节点。

我们定义两个指针。第一个指针从链表的头指针开始遍历向前走k-1步，第二个指针保持不动；从第k步开始，第二个指针也开始从链表的头指针开始遍历。由于两个指针的距离保持在k-1步，当第一个指针到达链表的尾节点时，第二个指针正好指向倒数第k个节点。

但是为了保持程序的鲁棒性，需要考虑下面三个问题：

1. 输入头节点为空指针
2. 链表的节点总数少于k
3. 输入k为0

 

参考解题

/*
public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}*/
public class Solution {
    public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) {
            // 输入头节点，k；返回倒数第K个节点
        // 异常处理
        if(head == null || k == 0){
            return null;
        }
        // 定义双指针
        ListNode firstNode = head;
        ListNode secondNode = head;
        // 双指针移动，对移动步数计数，条件值为K-1
        int i = 0 ;
        while(secondNode.next != null){
            secondNode = secondNode.next;
            i++; // 步数计数
            if(i > k-1 ){ // 触发同时移动条件，保持两个指针间距为k-1步
                firstNode = firstNode.next;
            }
        }
        // 遍历完成，secondNode到链表尾部，判断异常
        if(i < k -1 ){
            // 没走到k-1步后指针就走到链表尾巴了，表示链表长度不够k，最多k-1
            return null;
        }
        // 完成指向倒数第k个节点的指针firstNode
        return firstNode;
    }
}

复杂度是O(N)

补充

鲁棒性是指程序能够判断输入是或否合乎规范要求，并对不符合要求的输入予以合理的处理。

容错性 是鲁棒性的一个重要体现。

提高代码的鲁棒性的有效途径是进行防御性编程，防御性编程是一种编程习惯，是指预见在什么地方可能会出现问题，并为这些可能出现的问题制定处理方式。

对于链表的倒数第K个节点都有固定的解法：两个指针，利用 k + (n-(k-1)) = n-1

解题思路

当我们用一个指针遍历链表不能解决问题的时候，可以尝试用两个指针来遍历链表。可以让其他一个指针遍历的速度快一些（比如一次在链表上走两步），或者让它在链表上走若干步。