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输入一个单向链表,输出该链表中倒数第k个结点。

输入一个单向链表,输出该链表中倒数第k个结点。

作者: karlsu | 来源:发表于2018-02-27 23:32 被阅读65次

分析: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。
可是输入的是单向链表,只有从前往后的指针而没有从后往前的指针。因此我们需要打开我们的思路。
既然不能从尾结点开始遍历这个链表,我们还是把思路回到头结点上来。假设整个链表有n个结点,那么倒数第k个结点是从头结点开始的第n-k-1个结点(从0开始计数)。
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。
如何得到结点数n?这个不难,只需要从头开始遍历链表,每经过一个结点,计数器加一就行了。
这种思路的时间复杂度是O(n),但需要遍历链表两次。第一次得到链表中结点个数n,第二次得到从头结点开始的第n­-k-1个结点即倒数第k个结点。如 果链表的结点数不多,这是一种很好的方法。
但如果输入的链表的结点个数很多,有可能不能一次性把整个链表都从硬盘读入物理内存,那么遍历两遍意味着一个结 点需要两次从硬盘读入到物理内存。我们知道把数据从硬盘读入到内存是非常耗时间的操作。
我们能不能把链表遍历的次数减少到1?如果可以,将能有效地提高代码执行的时间效率。如果我们在遍历时维持两个指针,第一个指针从链表的头指针开始遍历,在第k-1步之前,第二个指针保持不动;在第k-1步开始,第二个指针也开始从链表的头指针开始遍历。
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。
这种思路只需要遍历链表一次。对于很长的链表,只需要把每个结点从硬盘导入到内存一次。因此这一方法的时间效率前面的方法要高。

定义结点:

/**
 * 节点
 */
public class Node {
    //数据域
    int data;
    //指针域
    Node next;

    public Node(int data) {
        this.data = data;
    }

    public Node getNext() {
        return next;

    }

    public void setNext(Node node) {
        this.next = node;
    }

    public int getData() {
        return data;
    }

    public void setData(int data) {
        this.data = data;
    }

}

Java代码实现:

 public static Node findKNode(Node head, int k) {
        if (head == null || k < 1) {
            return null;
        }
        Node firstNode = head;
        Node secondNode = head;
        for (int i = 0; i < k - 1; i++) {
            if (firstNode.next != null) {
                firstNode = firstNode.next;
            } else {
                return null;
            }
        }
        while (firstNode.next != null) {
            firstNode = firstNode.next;
            secondNode = secondNode.next;
        }
        return secondNode;
    }

测试代码:

public class FindKNode {
    public static void main(String args[]) {
        //头节点
        Node head = null;
        //当前节点
        Node curNode = null;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if (i != 0) {
                Node node = new Node(i + 1);
                curNode.setNext(node);
                curNode = node;
            } else {
                head = new Node(i);
                curNode = new Node(i + 1);
                head.setNext(curNode);
            }

        }
        Node kNode = findKNode(head,5);
        System.out.println("倒数第K个节点是:"+kNode.getData());
    }
  
}

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