剑指Offer #14 链表中倒数第k个结点（快慢指针） | 图文详解

题目来源：牛客网-剑指Offer专题
题目地址：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。

节点结构如下：

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

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}

题目解析

这是一道和链表相关的题，对于这种题目，在熟悉链表的基本操作解决基本问题之余，也一定要记得处理空指针之类的有可能造成程序异常终止的情况，不要贪图方便（尤其是那些前竞赛选手 ）。

方法一：
这是一种最常规的方法，先遍历一次链表求出链表的的长度 $len$，然后将倒数第 k 个节点转换为顺数第len-k个节点，最后第二次遍历去求解即可。

public class Solution {
    public ListNode FindKthToTail(ListNode head, int k) {
        if (head == null || k < 1)
            return null;
        int len = 0, i = 0;
        //计算链表长度
        ListNode p = head;
        while (p != null) {
            p = p.next;
            len++;
        }
        //如果k比len还大，就直接返回null
        if (k > len) {
            return null;
        }
        //找倒数第k个节点（其实就是顺数第len-k个节点）
        p = head;
        while (i < len - k) {
            p = p.next;
            i++;
        }
        return p;
    }
}

方法二：
其实我们只需要进行一次遍历操作就可以求出需要的答案，网上很多人把这个称之为“快慢指针法”，即让慢指针在快指针移动 $k$ 个节点后再开始移动，当快指针移动到链表末尾(null)时，慢指针就到达了倒数 $k$ 个节点。

听起来有点玄乎？请听我细细道来~

如下图所示，由于我们最后到达的是末端(null)，那我们就从末端开始移动 $k$ 个节点，就到达了我们的倒数第 $k$ 个节点，也就是我们的目标 $target$。最后再从 $target$ 移动到慢指针 $slow$ 的位置。

现在，我们把部分过程逆转过来，我们要从 $slow$ 移动到慢指针 $target$ 的位置。问题是我们又不知道要移动多少个节点，暂时设为 $x$ ，于是有
$x+k=len$
我们让快指针先移动了 $k$ 个节点，再让慢指针和快指针一起移动，实际上就是用快指针去度量链表的长度 $len$，将慢指针移动的距离限定为 $x=len-k$ 个节点。

public class Solution {
    public ListNode FindKthToTail(ListNode head, int k) {
        if (head == null || k < 1)
            return null;
        ListNode p, q;
        p = q = head;
        int i = 0;
        for (; p != null; i++) {
            if (i >= k) {
            	//快指针移动了k个节点后，慢指针开始移动
                q = q.next;
            }
            //快指针需要一直移动
            p = p.next;
        }
        return i < k ? null : q;
    }
}

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