《剑指offer》第二十二题（链表中倒数第k个结点）

// 面试题22：链表中倒数第k个结点
// 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。

//O（n）的解法：维护两个指针，让A走B前头，前K步，A到头，B就是解了，但是这个问题在于程序鲁棒性
#include <iostream>
#include "List.h"

ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k)//注意无符号K
{
    if (pListHead == nullptr || k == 0)//鲁棒检查一：头结点和K不能为0
        return nullptr;

    ListNode *pAhead = pListHead;
    ListNode *pBehind = pListHead;

    for (unsigned int i = 0; i < k - 1; ++i)
    {
        if (pAhead->m_pNext != nullptr)//鲁棒检测二：得有K个节点
            pAhead = pAhead->m_pNext;
        else
        {
            return nullptr;
        }
    }

    while (pAhead->m_pNext != nullptr)
    {
        pAhead = pAhead->m_pNext;
        pBehind = pBehind->m_pNext;
    }

    return pBehind;
}

// ====================测试代码====================
// 测试要找的结点在链表中间
void Test1()
{
    printf("=====Test1 starts:=====\n");
    ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
    ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
    ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
    ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
    ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

    ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
    ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
    ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
    ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

    printf("expected result: 4.\n");
    ListNode* pNode = FindKthToTail(pNode1, 2);
    PrintListNode(pNode);

    DestroyList(pNode1);
}

// 测试要找的结点是链表的尾结点
void Test2()
{
    printf("=====Test2 starts:=====\n");
    ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
    ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
    ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
    ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
    ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

    ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
    ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
    ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
    ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

    printf("expected result: 5.\n");
    ListNode* pNode = FindKthToTail(pNode1, 1);
    PrintListNode(pNode);

    DestroyList(pNode1);
}

// 测试要找的结点是链表的头结点
void Test3()
{
    printf("=====Test3 starts:=====\n");
    ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
    ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
    ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
    ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
    ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

    ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
    ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
    ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
    ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

    printf("expected result: 1.\n");
    ListNode* pNode = FindKthToTail(pNode1, 5);
    PrintListNode(pNode);

    DestroyList(pNode1);
}

// 测试空链表
void Test4()
{
    printf("=====Test4 starts:=====\n");
    printf("expected result: nullptr.\n");
    ListNode* pNode = FindKthToTail(nullptr, 100);
    PrintListNode(pNode);
}

// 测试输入的第二个参数大于链表的结点总数
void Test5()
{
    printf("=====Test5 starts:=====\n");
    ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
    ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
    ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
    ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
    ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

    ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
    ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
    ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
    ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

    printf("expected result: nullptr.\n");
    ListNode* pNode = FindKthToTail(pNode1, 6);
    PrintListNode(pNode);

    DestroyList(pNode1);
}

// 测试输入的第二个参数为0
void Test6()
{
    printf("=====Test6 starts:=====\n");
    ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
    ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
    ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
    ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
    ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

    ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
    ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
    ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
    ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

    printf("expected result: nullptr.\n");
    ListNode* pNode = FindKthToTail(pNode1, 0);
    PrintListNode(pNode);

    DestroyList(pNode1);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();
    Test4();
    Test5();
    Test6();
    system("pause");
    return 0;
}