题目描述

• 输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。为了符合大多数人的习惯，本题从1开始计数，即链表的尾结点是倒数第1个结点。例如一个链表有6个结点，从头结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个结点是值为4的结点。

算法分析

• 方法一：两次遍历，第一次遍历链表长度，第二次查出倒数第k的结点；
• 方法二：快慢指针法，两个指针，先让第一个指针和第二个指针都指向头结点，然后再让第一个指针走(k-1)步，到达第k个节点。然后两个指针同时往后移动，当第一个结点到达末尾的时候，第二个结点所在位置就是倒数第k个节点了。

提交代码：

class Solution {
public:
	/* 快慢指针法 */
	ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) {
		if (!pListHead || k <= 0)
			return nullptr;

		ListNode* fastNode = pListHead;
		ListNode* slowNode = pListHead;

		int i = 0;
		while (fastNode)
		{
			++i;
			if (i > k)
				slowNode = slowNode->next;
			fastNode = fastNode->next;
		}

		return i < k ? nullptr : slowNode;
	}

	/* 两次遍历 */
	ListNode* FindKthToTail2(ListNode* pListHead, unsigned int k) {
		if (!pListHead || k <= 0)
			return nullptr;

		unsigned int listLength = 0;
		ListNode* currNode = pListHead;
		while (currNode)
		{
			++listLength;
			currNode = currNode->next;
		}
		if (k > listLength)
			return nullptr;
		ListNode* resultNode = pListHead;
		for (int i = 0; i < (listLength - k); ++i)
			resultNode = resultNode->next;

		return resultNode;
	}
};

测试代码：

// ====================测试代码====================
// 测试要找的结点在链表中间
void Test1()
{
	Solution s;
	printf("=====Test1 starts:=====\n");
	ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
	ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
	ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
	ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
	ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

	ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
	ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
	ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
	ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

	printf("expected result: 4.\n");
	ListNode* pNode = s.FindKthToTail(pNode1, 2);
	PrintListNode(pNode);

	DestroyList(pNode1);
}

// 测试要找的结点是链表的尾结点
void Test2()
{
	Solution s;
	printf("=====Test2 starts:=====\n");
	ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
	ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
	ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
	ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
	ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

	ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
	ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
	ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
	ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

	printf("expected result: 5.\n");
	ListNode* pNode = s.FindKthToTail(pNode1, 1);
	PrintListNode(pNode);

	DestroyList(pNode1);
}

// 测试要找的结点是链表的头结点
void Test3()
{
	Solution s;
	printf("=====Test3 starts:=====\n");
	ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
	ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
	ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
	ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
	ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

	ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
	ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
	ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
	ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

	printf("expected result: 1.\n");
	ListNode* pNode = s.FindKthToTail(pNode1, 5);
	PrintListNode(pNode);

	DestroyList(pNode1);
}

// 测试空链表
void Test4()
{
	Solution s;
	printf("=====Test4 starts:=====\n");
	printf("expected result: nullptr.\n");
	ListNode* pNode = s.FindKthToTail(nullptr, 100);
	PrintListNode(pNode);
}

// 测试输入的第二个参数大于链表的结点总数
void Test5()
{
	Solution s;
	printf("=====Test5 starts:=====\n");
	ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
	ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
	ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
	ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
	ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

	ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
	ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
	ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
	ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

	printf("expected result: nullptr.\n");
	ListNode* pNode = s.FindKthToTail(pNode1, 6);
	PrintListNode(pNode);

	DestroyList(pNode1);
}

// 测试输入的第二个参数为0
void Test6()
{
	Solution s;
	printf("=====Test6 starts:=====\n");
	ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
	ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
	ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
	ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
	ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

	ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
	ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
	ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
	ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

	printf("expected result: nullptr.\n");
	ListNode* pNode = s.FindKthToTail(pNode1, 0);
	PrintListNode(pNode);

	DestroyList(pNode1);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	Test1();
	Test2();
	Test3();
	Test4();
	Test5();
	Test6();

	return 0;
}