【面试题15】链表中倒数第k个结点

【题目描述】

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一个结点。

例如，一个链表有6个结点，从头结点开始他们的值依次是1，2，3，4，5，6。

这个链表的都属第三个结点是值为4的结点。

【解决方案】

方法：设置两个指针p1，p2。p1先走k个结点，然后p2开始和p1同步走，p1走到尾结点的时候，p2所指的结点即为倒数第k个结点。

考虑特殊情况：

1. 链表为空；

2. 链表结点数量小于k；

3. 输入k小于等于0的情况，会影响程序的鲁棒性（具体看代码）；

我的代码实现，仅供参考：

        public static ListNode FindKthNode(ListNode head, int k)
        {
            if (head == null || k<=0)
            {
                return null;
            }
            
            ListNode p1 = head , p2 = head;

            //根据题意链表尾节点为倒数第一个
            //故i < k-1，所以k > 0
            for (int i = 0; i < k-1; i++)
            {
                //处理链表结点数量小于k的情况
                if (p1.Next == null)
                {
                    return null;
                }
                else
                { 
                    p1 = p1.Next;
                }
            }

            while (p1.Next != null)
            {
                p1 = p1.Next;
                p2 = p2.Next;
            }

            return p2;
        }

【相关题目】

1. 求链表的中间结点。如果链表中结点总数为奇数，则返回中间结点，如果为偶数，则返回中间结点两个中的任意一个。

方法：设置两个指针p1，p2。同时从head开始走，p1每次走两步，p2每次走一步，p1到达尾节点时，p2所指结点即为中间结点。

我的代码实现，仅供参考：

        public static ListNode FindMidhNode(ListNode head)
        {
            if (head == null)
            {
                return null;
            }

            ListNode p1 = head, p2 = head;

            while (p1.Next!=null && p1.Next.Next != null)
            {
                p1 = p1.Next.Next;
                p2 = p2.Next;
            }

            return p2;
        }

2. 判断一个单向链表是否形成了环形结构。

方法：设置两个指针p1，p2。同时出发，p1每次走两步，p2每次走一步，如果p1追上p2，和p2所指结点相同，则证明链表中存在环形结构。

我的代码实现，仅供参考：

        public static bool HasCircle(ListNode head)
        {
            if (head == null || head.Next == null)
            {
                return false;
            }

            ListNode p1 = head.Next, p2 = head;
            bool hasCircle = false;

            while (p1.Next != null && p1.Next.Next != null)
            {
                if (p1 == p2)
                {
                    hasCircle = true;
                    break;
                }
                p1 = p1.Next.Next;
                p2 = p2.Next;
            }

            return hasCircle;
        }

 【举一反三】

当我们用一个指针遍历链表不能解决问题的时候，可以尝试用两个指针来遍历链表。可以让其中一个指针遍历的速度快一些，或者让它先在链表上走若干步。