#数据结构与算法学习笔记#剑指Offer13：求链表中倒数第K个结点+测试用例（Java、C/C++）

2018.8.9

题目不难，定义一前一后两个指针，前一个指针比后一个指针快K-1个结点，然后两个指针同步推进，直到前一个指针到达链表尾部，后一个指针所指向的位置就是链表中倒数第K个结点。

需要注意的边界条件：1.指针为null，2.参数为0，3.参数大于结点数

同样的题目还有一些变式：

1.求链表的中间结点——前一个指针比后一个指针速度快一倍的速度即可

2.判断链表是否为环形——前一个指针比后一个指针速度快一倍的速度，如果前一个指针追上了后一个指针，则链表为环形；如果前一个指针先走到了末尾，则非环形。

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题目描述

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

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JAVA实现：

/**
 * 
 * @author ChopinXBP 
 * 输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。
 * 注意：1.指针为null，2.参数为0，3.参数大于结点数
 *
 */

public class FindKthToTail {

	public class ListNode {
	    int val;
	    ListNode next = null;

	    ListNode(int val) {
	        this.val = val;
	    }
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub

	}

	public static ListNode Solution(ListNode head, int k){
		//指针为null或参数为0
		if(head == null || k == 0)return null;
		
		ListNode p = head;
		ListNode result = head;
		
		while(--k > 0){
			if(p.next == null)return null;		//参数大于结点数
			p = p.next;
		}
		
		while(p.next != null){
			p = p.next;
			result = result.next;
		}
		
		return result;
	}
	
}

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C++实现示例：

#include "stdafx.h"
#include "..\Utilities\List.h"

ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k)
{
    if(pListHead == NULL || k == 0)
        return NULL;

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

    for(unsigned int i = 0; i < k - 1; ++ i)
    {
        if(pAhead->m_pNext != NULL)
            pAhead = pAhead->m_pNext;
        else
        {
            return NULL;
        }
    }

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

    return pBehind;
}

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测试代码：

// ====================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: NULL.\n");
    ListNode* pNode = FindKthToTail(NULL, 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: NULL.\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: NULL.\n");
    ListNode* pNode = FindKthToTail(pNode1, 0);
    PrintListNode(pNode);

    DestroyList(pNode1);
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();
    Test4();
    Test5();
    Test6();

    return 0;
}

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