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 a(i) ,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 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。
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示例 2
分析
考虑特殊情况
在进行问题分析过程前,我们先考虑一下特殊情况,那么在这道问题中,有哪些情况是特殊的呢?
不难发现,如下情况:
考虑一般情况
第一种方法---遍历得到链表长度
这种方法是比较容易想到的,我们先遍历一次链表,计算出链表长度 length,要找出倒数第 k 个节点,那么我们只需要正向走 length-k 步就好。需要遍历两次链表,使用的空间和时间也是符合要求的。
第二种方法---双指针法
从第一个方法中得到启示,我们需要知道怎么才能走 length-k 步,这样考虑,我们设置快慢指针,快指针先走 k 步,然后慢指针再和快指针一起走,这样,当快指针走到链表末尾时,慢指针恰好走了 length-k 步,也就直接返回慢指针的节点就好了。
step 1:准备一个快指针,从链表头开始,在链表上先走 k 步。
step 2:准备慢指针指向原始链表头,代表当前元素,则慢指针与快指针之间的距离一直都是 k。
step 3:快慢指针同步移动,当快指针到达链表尾部的时候,慢指针正好到了倒数 k 个元素的位置。
代码示例
版本一
先计算链表长度 length,然后使用 pCur 进行 length-k 次遍历。
注意,如果得出的长度小于 k,会直接返回 nullptr
/**
* 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
if(nullptr == pHead){
return pHead;
}
int length = 0;
ListNode* pCur = pHead;
while(nullptr != pCur){
length++;
pCur = pCur->next;
}
if(length < k){
return nullptr;
}
pCur = pHead;
for(int i = 0; i < length-k;++i){
pCur = pCur->next;
}
return pCur;
}
};
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版本二
使用快慢两个指针,快指针先走 K 步(走不到 K 步就空指针说明长度不够,也返回 nullptr);然后快慢指针同步走,最后快指针走到末尾,慢指针正好走到倒数第 k 个位置。
/**
* 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
if (nullptr == pHead) {
return pHead;
}
ListNode* pQuick = pHead;
ListNode* pSlow = pHead;
//pQuick walk k step
for (int i = 0; i < k; ++i) {
if (nullptr == pQuick) {
return pQuick;
}
pQuick = pQuick->next;
}
//pQuick and pSlow walk together
while (nullptr != pQuick) {
pQuick = pQuick->next;
pSlow = pSlow->next;
}
return pSlow;
}
};
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