每日一题——链表中倒数最后k个结点

题目

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输入一个长度为 n 的链表，设链表中的元素的值为 a~i~ ，返回该链表中倒数第k个节点。

如果该链表长度小于k，请返回一个长度为 0 的链表。

数据范围：0≤n≤$\(10^5\)，0≤\(a_i\)≤1\(0^9\)，0≤k≤\(10^9\)

要求：空间复杂度 O(n)，时间复杂度 O(n)
进阶：空间复杂度 O(1)，时间复杂度 O(n)

例如输入{1,2,3,4,5},2时，对应的链表结构如下图所示：

其中蓝色部分为该链表的最后2个结点，所以返回倒数第2个结点（也即结点值为4的结点）即可，系统会打印后面所有的节点来比较。

示例1

输入：
{1,2,3,4,5},2
返回值：
{4,5}
说明：
返回倒数第2个节点4，系统会打印后面所有的节点来比较。 

示例2

输入：
{2},8
返回值：
{}

思路

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定义一个快指针一个慢指针。快指针先移动k步，然后慢指针再从头开始，这个时候这两个指针同时移动，当快指针到链表的末尾的时候，返回慢指针即可。

需要注意边界条件。

解答代码

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/**
 * struct ListNode {
 *    int val;
 *    struct ListNode *next;
 *    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * @param pHead ListNode类 
     * @param k int整型 
     * @return ListNode类
     */
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pHead, int k) {
        // write code here
        if (pHead == nullptr || k == 0) {
            return nullptr;
        } 
        auto slow = pHead;
        auto fast = pHead;
        while (fast != nullptr) {
            if (k > 0) {
                // 先将fast移动k位
                fast = fast->next;
                k--;
            } else {
                // 再一步一步移动slow和fast
                slow = slow->next;
                fast = fast->next;
            }
        }
        if (k > 0) {
            // 注意边界条件，k大于链表大小
            return nullptr;
        }
        // 返回slow
        return slow;
    }
};