22. 链表中倒数第k个节点【快慢指针】

上一页21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面【双指针】下一页24. 反转链表【递归/双指针】

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22. 链表中倒数第k个节点【快慢指针】

1.

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.

2. 解法 - 双指针

快慢指针

若要考虑 k 大于链表长度而导致越界的情况，在 for 循环里加一个判断即可。
if (pre == null) return null;

2.1 Java

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode getKthFromEnd(ListNode head, int k) {
        // 双指针
        ListNode pre = head;
        ListNode aft = head;

        // 先将pre移动到第k个结点的位置
        // 这里直接 while(k!=0) k--
        for(int i=0;i<k;i++) {
            pre = pre.next;
        }

        // 然后同时移动两个指针pre和aft，直到pre为空，此时aft指向的就是倒数第k个结点
        while (pre != null) {
            pre = pre.next;
            aft = aft.next;
        }

        // 返回aft即可
        return aft;
    }
}

2.2 Kotlin

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 * int val;
 * ListNode next;
 * ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    fun getKthFromEnd(head: ListNode, k: Int): ListNode {
        // 双指针
        var pre: ListNode? = head
        var aft = head

        // 先将pre移动到第k个结点的位置
        for (i in 0 until k) {
            pre = pre!!.next
        }

        // 然后同时移动两个指针pre和aft，直到pre为空，此时aft指向的就是倒数第k个结点
        while (pre != null) {
            pre = pre!!.next
            aft = aft.next
        }

        // 返回aft即可
        return aft
    }
}

2.3 复杂度分析

时间复杂度 O(N)：N是链表的结点数量。总体来看，pre走了N步，aft走了N-k步。
空间复杂度 O(1)：双指针pre和aft使用了常数大小的额外空间。

3. 解法 - 递归

3.1 Java

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    // 计数器
    int cnt = 0;
    
    // 获取倒数第k个结点
    public ListNode getKthFromEnd(ListNode head, int k) {
        // 递归出口
        if (head == null) 
            return head;

        // 先获取后面链表的倒数第k个结点
        ListNode node = getKthFromEnd(head.next, k);

        // 计数器
        cnt++;

        // 从最后开始数结点，小于k，返回空
        if (cnt < k) {
            return null;
        } else if (cnt == k){
            // 等于k，返回传递的结点
            return head;
        } else {
            // 大于k，找到了，返回即可
            return node;
        }

    }
}

3.2 复杂度分析

时间复杂度 O(N)：N 是链表的长度。
空间复杂度 O(N)：由于使用递归，将会使用隐式栈空间，递归深度可能会达到 N 层。

3. 参考

上一页21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面【双指针】下一页24. 反转链表【递归/双指针】

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1.

示例：

给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 k = 2.
返回链表 4->5.

2. 解法 - 双指针

快慢指针

若要考虑 k 大于链表长度而导致越界的情况，在 for 循环里加一个判断即可。
if (pre == null) return null;

2.1 Java

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode getKthFromEnd(ListNode head, int k) {
        // 双指针
        ListNode pre = head;
        ListNode aft = head;

        // 先将pre移动到第k个结点的位置
        // 这里直接 while(k!=0) k--
        for(int i=0;i<k;i++) {
            pre = pre.next;
        }

        // 然后同时移动两个指针pre和aft，直到pre为空，此时aft指向的就是倒数第k个结点
        while (pre != null) {
            pre = pre.next;
            aft = aft.next;
        }

        // 返回aft即可
        return aft;
    }
}

2.2 Kotlin

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 * int val;
 * ListNode next;
 * ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    fun getKthFromEnd(head: ListNode, k: Int): ListNode {
        // 双指针
        var pre: ListNode? = head
        var aft = head

        // 先将pre移动到第k个结点的位置
        for (i in 0 until k) {
            pre = pre!!.next
        }

        // 然后同时移动两个指针pre和aft，直到pre为空，此时aft指向的就是倒数第k个结点
        while (pre != null) {
            pre = pre!!.next
            aft = aft.next
        }

        // 返回aft即可
        return aft
    }
}

2.3 复杂度分析

时间复杂度 O(N)：N是链表的结点数量。总体来看，pre走了N步，aft走了N-k步。
空间复杂度 O(1)：双指针pre和aft使用了常数大小的额外空间。

3. 解法 - 递归

3.1 Java

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    // 计数器
    int cnt = 0;
    
    // 获取倒数第k个结点
    public ListNode getKthFromEnd(ListNode head, int k) {
        // 递归出口
        if (head == null) 
            return head;

        // 先获取后面链表的倒数第k个结点
        ListNode node = getKthFromEnd(head.next, k);

        // 计数器
        cnt++;

        // 从最后开始数结点，小于k，返回空
        if (cnt < k) {
            return null;
        } else if (cnt == k){
            // 等于k，返回传递的结点
            return head;
        } else {
            // 大于k，找到了，返回即可
            return node;
        }

    }
}

3.2 复杂度分析

时间复杂度 O(N)：N 是链表的长度。
空间复杂度 O(N)：由于使用递归，将会使用隐式栈空间，递归深度可能会达到 N 层。