面試題15：鏈表中倒數第k個結點
題目：輸入一個鏈表，輸出該鏈表中倒數第 k 個結點。為了符合大多數人的習慣，本題從1 開始計數，即鏈表的尾結點是倒數第1 個結點。例如一個鏈表有6個結點，從頭結點開始它們的值依次是1、2、3、4、5、6。這個鏈表的倒數第3個結點是值為4的結點。
鏈表結點定義如下：

struct ListNode {int value;ListNode *next; };

為了實現只遍歷鏈表一次就能找到倒數第 k 個結點，我們可以定義兩個指針。
第一個指針從鏈表的頭指針開始遍歷向前走k-1，第二個指針保持不動；
從第 k 步開始，第二個指針也開始從鏈表的頭指針開始遍歷。
由于兩個指針的距離保持在k-1，當第一個（走在前面的）指針到達鏈表的尾結點時，第二個指針（走在后面的）指針正好是倒數第k個結點。

代碼如下:

ListNode *FindKthToTail(ListNode *pListHead, unsigned int k) {ListNode *pAhead = pListHead;ListNode *pBehind = nullptr;for (unsigned int i = 0; i < k - 1; i++){pAhead = pAhead->next;}pBehind = pListHead;while (pAhead->next != nullptr){pAhead = pAhead->next;pBehind = pBehind->next;}return pBehind; }

以上面的代碼為例，面試官可以找出3種辦法讓這段代碼崩潰：

輸入的pListHead為空指針。由于代碼會試圖訪問空指針指向的內存，程序崩潰。

輸入的以pListHead為頭結點的鏈表的結點總數少于k。由于在for循環中會在鏈表上向前走k-1步，仍然會由于空指針造成程序崩潰。

輸入的參數k為0。由于k是一個無符號整數，那么在for循環中k-1得到的將不是-1，而是4294967295（無符號的0xFFFFFFFF）。因此for循環執行的次數遠遠超出我們的預計，同樣也會造成程序崩潰。

寫代碼要特別注意魯棒性。

針對前面指出的 3 個問題，我們要分別處理。

如果輸入的鏈表頭指針為 NULL，那么整個鏈表為空，此時查找倒數第 k 個結點自然應該返回NULL。

如果輸入的k是0，也就是試圖查找倒數第0個結點，由于我們計數是從1 開始的，因此輸入0 沒有實際意義，也可以返回NULL。

如果鏈表的結點數少于 k，在 for 循環中遍歷鏈表可能會出現指向 NULL的m_pNext，因此我們在for循環中應該加一個if判斷。

修改之后的代碼如下：

ListNode *FindKthToTail(ListNode *pListHead, unsigned int k) {if (pListHead == nullptr || k == 0) return nullptr;ListNode *pAhead = pListHead;ListNode *pBehind = nullptr;for (unsigned int i = 0; i < k - 1; i++){if (pAhead->next != nullptr){pAhead = pAhead->next;}else return nullptr;}pBehind = pListHead;while (pAhead->next != nullptr){pAhead = pAhead->next;pBehind = pBehind->next;}return pBehind; }

測試用例：
● 功能測試（第k 個結點在鏈表的中間，第k 個結點是鏈表的頭結點，第k個結點是鏈表的尾結點）。
● 特殊輸入測試（鏈表頭結點為 NULL 指針，鏈表的結點總數少于k，k等于0）。
本題考點：
● 考查對鏈表的理解。
● 考查代碼的魯棒性。魯棒性是解決這道題的關鍵所在。如果應聘者寫出的代碼有著多處崩潰的潛在風險，那么他是很難通過這輪面試的。
相關題目：
● 求鏈表的中間結點。如果鏈表中結點總數為奇數，返回中間結點；如果結點總數是偶數，返回中間兩個結點的任意一個。為了解決這個問題，我們也可以定義兩個指針，同時從鏈表的頭結點出發，一個指針一次走一步，另一個指針一次走兩步。當走得快的指針走到鏈表的末尾時，走得慢的指針正好在鏈表的中間。
● 判斷一個單向鏈表是否形成了環形結構。和前面的問題一樣，定義兩個指針，同時從鏈表的頭結點出發，一個指針一次走一步，另一個指針一次走兩步。如果走得快的指針追上了走得慢的指針，那么鏈表就是環形鏈表；如果走得快的指針走到了鏈表的末尾（m_pNext指向NULL）都沒有追上第一個指針，那么鏈表就不是環形鏈表。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[剑指offer]面试题15：链表中倒数第k个结点的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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