剑指 Offer（第2版）面试题 22：链表中倒数第 k 个节点

剑指 Offer（第2版）面试题 22：链表中倒数第 k 个节点

题目来源：33. 链表中倒数第 k 个节点

解法1：先求链表长度再遍历

两次遍历链表：

• 第一次遍历求得链表的长度。
• 第二次遍历求得链表中倒数第 k 个节点的位置。

代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution
{
public:
	ListNode *findKthToTail(ListNode *pListHead, int k)
	{
		if (pListHead == nullptr || k == 0)
	        return nullptr;
		int len = getListLength(pListHead);
		if (k > len)
			return nullptr;
		int step = len - k;
		ListNode *p = pListHead;
		while (step--)
			p = p->next;
		return p;
	}
	// 辅函数 - 得到链表的长度
	int getListLength(ListNode *pListHead)
	{
		int listLength = 0;
		while (pListHead)
		{
			listLength++;
			pListHead = pListHead->next;
		}
		return listLength;
	}
};

复杂度分析：

时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。

空间复杂度：O(1)。

解法2：双指针

两次遍历不够优秀，我们希望一次遍历搞定。

定义两个指针 fast 和 slow，让 fast 先走 k 步，再让 fast 和 slow 同时向后遍历，当 fast 到达链表末尾的空指针时，slow 指向链表中倒数第 k 个节点。

注意 k 可以比链表长度还大。在程序中，当 fast 走到空指针时，k 仍然大于 0，说明最开始的 k 大于链表长度，直接返回 nullptr 即可。

代码：

class Solution
{
public:
	ListNode *findKthToTail(ListNode *pListHead, int k)
	{
		if (pListHead == nullptr || k == 0)
			return nullptr;
		ListNode *fast = pListHead, *slow = pListHead;
		while (k--)
		{
			fast = fast->next;
			if (fast == nullptr)
				break;
		}
		if (fast == nullptr && k)
			return nullptr;
		while (fast)
		{
			fast = fast->next;
			slow = slow->next;
		}
		return slow;
	}
};

复杂度分析：

时间复杂度：O(n)，无论什么情况，都要遍历完一次链表。

空间复杂度：O(1)，只用到了 2 个指针的额外空间。