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本文出自《Darwin的程序空间》
本文题目和部分解题思路来源自《剑指offer》第二版
题目
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。
链表的节点定义如下：
public class ListNode {
// 链表值
public int val;
// 下一节点的引用
public ListNode next;
// 构造函数
public ListNode(int x) {
val = x;
}
}
解题分析
首先我们要明确这道题的难点在哪？这道题的难点就在于我们最开始只有一个头节点，至于这个头节点后面有没有子节点，子节点有没有它的子节点，这个，我们是不知道的，也就是说，我们并不知道，到底这个链表的长度是多少，要知道，链表可不像数组，我们找一个元素是要从头开始遍历的。
有的同学可能要说了，这个简单，我们遍历一次，就知道这个链表有多长了，这样我们就能算出倒数第n个是正数第几个了，再遍历到这个元素，就知道结果了。
但是一般面试到这道题就是最多只允许遍历一遍链表。
我们假设一下，有一个直线跑道是500米，如果我们一直以前面那个人后面200米的距离在跟跑，那么当前面那个人到终点之后我们离终点有多少米，不用说，肯定是200米啊。
所以我们需要一个跑的快的先去链表上跑，至于有多快呢，拉跑的慢的n-1个节点（因为第三名比第一名慢的是两步不是三步）。这样等跑的快的到达链表末尾（就是下一个节点为空），那么慢的所在的位置就是倒数第n个节点。
这就是著名的双指针算法，一快一慢。
这道题除了考察我们双指针之外，最主要的还要考察我们代码的健壮性，比如倒数第5个，链表一共就3个节点，你会不会空指针，比如头节点就是空，你会不会又空指针呢?
代码（JAVA实现）
ps：这里笔者使用的jdk为1.8版本
public class FindKthToTail {
public static void main(String[] args) {
ListNode kthToTail = findKthToTail(LinkedListUtil.getLinkedList(new int[]{1, 2, 3}), 3);
System.out.println(kthToTail.val);
}
public static ListNode findKthToTail(ListNode head, int k) {
ListNode pre = head;
ListNode aft = head;
for (int i = 0; i < k - 1; i++) {
if (Objects.isNull(pre) || Objects.isNull(pre.next)) {
return null;
}
pre = pre.next;
}
while (Objects.nonNull(pre.next)) {
pre = pre.next;
aft = aft.next;
}
return aft;
}
}
LinkedListUtil为笔者自己定义方便做链表题目的工具类，代码如下：
/**
* @program: algorithm_code
* @description: 链表工具类
* @author: YangHang
* @create: 2019-09-01 21:56
**/
public class LinkedListUtil {
/**
* 获取一个链表
*/
public static ListNode getLinkedList(int[] numbers) {
if (numbers == null || numbers.length == 0) {
return null;
}
ListNode first = new ListNode(numbers[0]);
ListNode intermediateVariables = first;
for (int i = 1; i < numbers.length; i++) {
ListNode temp = new ListNode(numbers[i]);
intermediateVariables.next = temp;
intermediateVariables = intermediateVariables.next;
}
return first;
}
/**
* 打印一个链表
*/
public static void printLinkedList(ListNode first) {
ListNode intermediateVariables = first;
while (!Objects.isNull(intermediateVariables)) {
System.out.printf("%s-> ", intermediateVariables.val);
intermediateVariables = intermediateVariables.next;
}
System.out.println();
}
// 测试工具类
public static void main(String[] args) {
printLinkedList(getLinkedList(new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}));
}
}
