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链表的倒数第k个节点

时间:2018-12-25 23:35:50      阅读:178      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:next   循环   指针   次数   for   src   info   高效   增加   

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。

解题思路

1.不可行的常规解法

  为了得到倒数第k个结点,很自然的想法是先走到链表的尾端,再从尾端回溯k步。当时,从链表结点的定义可以看出本题中的链表是单向链表,单向链表的结点只有从前往后的指针而没有从后往前的指针,因此这种思路行不通,它只适用于双向链表。

  如果链表定义中有指向前一个节点的指针,那么此解法是可行的

2.可行但不高效的常规解法

  假设整个链表有n个结点,那么倒数第k个结点就是从头结点开始的第n-k+1个结点。如果我们能够得到链表中结点的个数n,那我们只要从头结点开始往后走n-k+1步就可以了。

  那么,这里的重点就在于如何求链表中节点的个数n,只需要从头开始遍历链表,每经过一个结点,计数器加1就行了。

  但是,问题来了:这种思路需要遍历链表两次,第一次统计出链表中结点的个数,第二次才能找到倒数第k个结点

3.可行且高效的解法

  为了能够只遍历一次就能找到倒数第k个节点,可以定义两个指针:

  (1)第一个指针从链表的头指针开始遍历向前走k-1,第二个指针保持不动

  (2)从第k步开始,第二个指针也开始从链表的头指针开始遍历

  (3)由于两个指针的距离保持在k-1,当第一个(走在前面的)指针到达链表的尾结点时,第二个指针(走在后面的)指针正好是倒数第k个结点

  下图展示了在有6个结点的链表上找倒数第3个结点的过程:

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拓展

  1. 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(比如一次在链表上走两步),或者让它先在链表上走若干步。
  2. 求链表的中间节点如果链表的结点总数为奇数,返回中间节点,如果链表的总数为偶数,返回中间两个结点中的任意一个也可以定义两个指针,同时从链表的头出发,一个走一步,一个走两步,走的快的到表尾时,走得慢的正好是中间结点。
  3. 当用一个指针遍历链表不能解决问题的话,尝试用两个链表
#include <iostream>
using namespace std;

struct List
{
    int val;
    List *next; 
    List(int v=0):val(v)
    {
        next=nullptr;
    }
};
class Solution
{
    public:
        Solution();
        void create();
        void print();
        List *find(int k);
        List *head;    
};
Solution::Solution()
{
    head=new List();
    head->next=nullptr;
    head->val=0;
}
void Solution::create()
{
    List *h=head;
    int x;
    while(1)
    {
        cin>>x;
        if(x)
        {
            List *node=new List();
            node->val=x;
            node->next=nullptr;
            h->next=node;
            h=h->next;
        }
        else
        {
            h->next=nullptr;
            break;
        }
    }
}

void Solution::print()
{
    List *t=head->next;
    while(t)
    {
        cout<<t->val<<endl;
        t=t->next;
    }
    return;
}
List *Solution::find(int k)
{
    if(head==nullptr||head->next==nullptr)
        return nullptr;    
    
    List *pre=head->next;
    List *p_behind=nullptr;
    for(int i=0;i<k-1;++i)
    {
        if(pre->next!=nullptr)    
            pre=pre->next;
        else
            return nullptr;
    }
    p_behind=head->next;
    while(pre->next!=nullptr)
    {
        pre=pre->next;
        p_behind=p_behind->next;
    }
    return p_behind;
}
int main()
{
    Solution s;
    s.create();
    //s.print();//检测输入的链表是否有误 
    //s.len();
    
    int k;
    cin>>k;
    List *node=s.find(k);
    if(node)
        cout<<node->val<<endl;

    return 0;
}

解决代码鲁棒性

(1)输入的head为空指针。由于代码会试图访问空指针指向的内存,程序崩溃

    解决:在处理前增加判断空指针的代码

(2)输入的以head为头结点的链表的结点总数少于k。由于在for循环中会在链表上向前走k-1步,仍然会由于空指针造成程序崩溃

    解决:在for循环中增加判断下一个节点是否是空指针的代码

(3)输入的参数k为0。由于k是一个无符号整数,那么在for循环中k-1得到的将不是-1,而是4294967295(无符号的0xFFFFFFFF)。因此for循环执行的次数远远超出我们的预计,同样也会造成程序崩溃

链表的倒数第k个节点

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原文地址:https://www.cnblogs.com/tianzeng/p/10176914.html

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