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【剑指offer22】链表中倒数第k个节点

2021-09-02

0x01 题目

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.

0x02 暴力求解/【栈】

将链表转化为数组,通过计算数组长度得到链表长度 length 。使用 length - k 得到目标节点指针。

复杂度分析:

时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(n)

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func getKthFromEnd(head *ListNode, k int) *ListNode {
    indexArr := make([]*ListNode, 2)
    p := head
    for {
        indexArr = append(indexArr, p)
        if p.Next != nil {
            p = p.Next
        } else {
            break
        }
    }

    length := len(indexArr)
    return indexArr[length - k]
}

0x03 快慢指针

快慢指针的思想。我们将第一个指针 fast 指向链表的第 k+1 个节点,第二个指针 slow 指向链表的第一个节点,此时指针 fast 与 slow 二者之间刚好间隔 k 个节点。此时两个指针同步向后走,当第一个指针 fast 走到链表的尾部空节点时,则此时 slow 指针刚好指向链表的倒数第 k个节点。

  • 我们首先将 fast 指向链表的头节点,然后向后走 k 步,则此时 fast 指针刚好指向链表的第 k+1 个节点。
  • 我们首先将 slow 指向链表的头节点,同时 slow 与 fast 同步向后走,当 fast 指针指向链表的尾部空节点时,则此时返回 slow 所指向的节点即可。

复杂度分析:

时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(1)

func getKthFromEnd(head *ListNode, k int) *ListNode {
    fast, slow := head, head
    for fast != nil && k > 0 {
        fast = fast.Next
        k--
    }
    for fast != nil {
        fast = fast.Next
        slow = slow.Next
    }
    return slow
}

0x04 顺序查找

最简单直接的方法即为顺序查找,假设当前链表的长度为 n,则我们知道链表的倒数第 k 个节点即为正数第 n−k 个节点,此时我们只需要顺序遍历到链表的第 n−k 个节点即为倒数第 k 个节点。

  • 我们首先求出链表的长度 n,然后顺序遍历到链表的第 n−k 个节点返回即可。
func getKthFromEnd(head *ListNode, k int) (kth *ListNode) {
    n := 0
    for node := head; node != nil; node = node.Next {
        n++
    }
    for kth = head; n > k; n-- {
        kth = kth.Next
    }
    return
}

复杂度分析:

时间复杂度:O(n) 空间复杂度:O(1)

0x05 心得

不要觉得多几次循环时间复杂度就一定高,毕竟复杂度描述的是规模,不是很精确的定量分析。

0x06 参考资料

  • [1] 题目来源:https://leetcode-cn.com/problems/lian-biao-zhong-dao-shu-di-kge-jie-dian-lcof
  • [2] 部分题解来源:https://leetcode-cn.com/problems/lian-biao-zhong-dao-shu-di-kge-jie-dian-lcof/solution/lian-biao-zhong-dao-shu-di-kge-jie-dian-1pz9l/

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