题目概述(简单难度)
输入一个链表,输出该链表中倒数第k个节点。为了符合大多数人的习惯,本题从1开始计数,即链表的尾节点是倒数第1个节点。
例如,一个链表有 6 个节点,从头节点开始,它们的值依次是 1、2、3、4、5、6。这个链表的倒数第 3 个节点是值为 4 的节点。
示例:
给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 k = 2. 返回链表 4->5.
附上leetcode链接:
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思路与代码
思路展现
在这里我们使用快慢指针的思路来进行解答:
首先我们可以定义两个快慢指针fast和slow分别指向我们的头节点head,快慢指针的思路是:
1:首先我们的fast指针走完k-1步.
2:slow指针和fast指针此时同时开始往后移动,每次移动只移动一个格子,直到当循环判断到fast.next等于null的时候,fast指针和slow指针停止移动,slow指针此时所指向的节点即为我们的倒数第k个节点.
代码示例
class Solution { public ListNode getKthFromEnd(ListNode head, int k) { if(head == null||k <= 0){ return null; } ListNode fast=head; ListNode slow=head; while(k-1!=0){ if(fast.next!=null){ fast=fast.next; k--; }else{ return null;//代表k的值过大 } } while(fast.next!=null){ slow=slow.next; fast=fast.next; } return slow; } }
下面我们来挨个分析下代码:
1:在进行寻找链表的倒数第k个节点之前,我们首先要判断寻找的位置是否正确,分为三种情况:
链表为空的情况
k值小于等于0的情况
k值大于链表长度的情况
但是在一开始我们只判断了前两种情况,这也是这个题目的巧妙之处,因为如果我们要加上k大于链表长度这种情况,就需要我们重新再定义一个函数去计算链表的长度,这无疑增加了代码冗余量,所以我们选择在后期再去判断,运用另外一种思路来解答.
2:将我们的快慢指针分别指向我们的头节点,也就是我们的头指针head
3:此时我们的fast指针要开始走k-1步,那么就需要使用我们的for循环或者while循环来实现,这里我们就使用while循环来实现步数的走动.
循环条件为k-1!=0,实现走动的核心语句为fast=fast.next;
k--.
同时在这个while循环中我们还要加入对于链表长度的判断,只不过我们换了一种巧妙的方法,来看代码
我们知道,假如一个链表的长度为3,我们去寻找倒数第4个节点的时候,4-1=3,说明fast指针此时只能走三次,但是我们发现fast指针最多走两次就到最后一个节点了,所以走第三次的时候fast指针此时指向空节点,所以fast=null;那么fast=fast.next中fast.next相当于null.next,便会发生空指针异常
所以在这个循环中我们要判断下fase.next是否为空,如果为空,说明我们的fast在还没走完k-1步的情况下就已经走到了链表的尾节点,那么如果再走下去势必会发生空指针异常,并且也说明我们所找的倒数第k个节点的位置已经超过了链表的长度,所以这个倒数第k个节点是不存在的,最终return null即可,如果fase.next不等于空,则fast指针就继续往下移动k-1个步数即可.
4:当fast指针完成对于数组的遍历后,便可以开始slow指针和fast指针的同时移动了,每次移动只移动一个格子,直到当循环判断到fast.next=null的时候,fast指针和slow指针停止移动,slow指针此时所指向的节点即为我们的倒数第k个节点.
总结
本题目方法运用的是快慢指针的思路,本质上还是一道数学题目,这个题目所运用的快慢指针的思路在寻找链表中间节点也用到了,下来可以在复习下链表的中间节点,在此附上链接:
链表的中间节点
本题算法时间复杂度为O(N)
空间复杂度为O(1)