链表倒数第k个节点

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Day42 2023/02/17

难度：简单

题目

思路

本题可以采用双指针的方式，即一快一慢两个指针，我们知道从倒数第k个节点（包括自身）出发一直到最后一个节点一共有k个节点（包括最后一个节点），所以如果有两个指针，一开始就相差k个节点，呢么当两个指针同时移动，其中一个指针指向最后一个节点时，这时另一个指针就指向目标节点了。
具体步骤：

1. 一开始上fast指针向行k步。
2. 然后fast和slow指针同时出发，当fast指向表尾指针的下一个节点，slow指针就指向了目标节点。
3. 返回目标节点的值。

关键点

• 这里fast指针最后没有指向尾节点，而是在向后走了一个步，是为了slow指针在多走一步正好指向目标节点，不然就指向了前驱节点。但如果题目要求是删除倒数第k个节点的话就可以这样方便找到前驱节点进行删除操作。

算法实现

c++代码实现-双指针法

#include <iostream>
using namespace std;

//定义单链表
struct LNode {
  int val;
  LNode *next;
  LNode(int x) : val(x), next(nullptr){};
};

//返回链表倒数第K个节点
int FindKToTail(LNode *head, int k) {
  LNode *fast = head,
        *slow = head; //快慢指针一开始都指向逻辑上的头节点
  //先让fast指针先走k步
  while (k--) {
    if (!fast)
      break; // k值非法输入（k > n）
    fast = fast->next;
  }
  // fast,slow指针同时出发
  while (fast) {
    fast = fast->next;
    slow = slow->next;
  } //循环结束slow正好指向倒数第k个节点
  return slow->val;
}

int main() {
  //测试以下
  //手动创建一个链表1->2->3
  LNode *head = new LNode(1), *second = new LNode(2), *third = new LNode(3);
  head->next = second;
  second->next = third;
  int res = FindKToTail(head, 1); //返回倒数第三个节点的值，即1
  cout << "结果为：" << res;
  return 0;
}

• 时间复杂度 $O(n)$ --- fast和slow一起访问了全部节点，其中n为节点个数
• 空间复杂度 $O(1)$ --- 链表为必要空间，无额外辅助空间

总结

碰到数组，链表这一类与之类似的题目，都可以考虑以下双指针的方法