面試題15 鍊錶中倒數第K個結點

題目：輸入乙個鍊錶，輸出該鍊錶中倒數第k個結點。為了符合大多數人的習慣，本題從1開始計數，即鍊錶的尾結點是倒數第1個結點。例如乙個鍊錶有6個結點，從頭結點開始它們的值依次是1、2、3、4、5、6。這個鍊錶的倒數第3個結點是值為4的結點。

看到這道題目，最直觀的想法，就是先算出鍊錶的長度n，然後倒數第k個結點就是順序的第(n-k+1)個數，不過這樣需要2次遍歷鍊錶，如果要求只能遍歷鍊錶一次，那麼上述演算法就不符合要求了。

那我們就使用第二種演算法，設定兩個指標p1和p2，兩個指標剛開始都指向鍊錶的第乙個結點，然後讓p1指標先走(k-1)步，然後再讓兩個指標一起往後走，當p1指標指向鍊錶最後乙個結點的時候，p2指標剛好指向鍊錶中的倒數第k個結點。

在寫**的時候需要考慮魯棒性，最好採用防禦性程式設計，就是考慮在哪些地方會出錯，然後提前加上錯誤判斷，這樣避免因此錯誤輸入而導致程式崩潰。

下面首先給出**例項，然後再講解程式魯棒性：

view code

#include#include
#include
using
namespace
std;
//鍊錶結構
struct
listnode;//
建立乙個鍊錶結點
listnode* createlistnode(int
value)
//遍歷鍊錶中的所有結點
void printlist(listnode*phead)
cout
<
輸出鍊錶中的某一結點的值
void printlistnode(listnode*pnode)
else}//
往鍊錶末尾新增結點
/*注意這裡phead是乙個指向指標的指標，在主函式中一般傳遞的是引用。
因為如果要為鍊錶新增結點，那麼就會修改鍊錶結構，所以必須傳遞引用才能夠儲存修改後的結構。
*/void addtotail(listnode** phead,int
value)
else}//
非防禦性程式設計，非法輸入會導致錯誤。
listnode* kthnodefromend(listnode* phead,int
k)    
while(pnode->m_pnext!=null)
return
pkthnode;}//
防禦性程式設計，魯棒性更好
listnode* kthnodefromend2(listnode* phead,int
k)        
else
return
null;
}while(pnode->m_pnext!=null)
return
pkthnode;
}void
main()

上述程式中，求倒數第k個結點的第乙個方法：listnode* kthnodefromend(listnode* phead,int k)。

這個方法看似滿足了我們的題目要求，但是當我們仔細分析，發現有3中方法讓程式崩潰

輸入的plisthead為空指標，由於**會嘗試訪問空指標指向的記憶體，程式崩潰

輸入的以plisthead為頭結點的鍊錶的結點少於k。這樣在while(k-1>0)的迴圈中，又會出現嘗試訪問空指標指向的記憶體。

輸入的引數k小於等於0。根據題意k的最小值應為1。

考慮上述因素，我們給出了第二個方法：listnode* kthnodefromend2(listnode* phead,int k)。

1.求鍊錶的中間結點。如果鍊錶中結點總數為奇數，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乙個。為了解決這個問題，我們也可以定義兩個指標，同時從鍊錶的頭結點出發，乙個指標一次走一步，另乙個指標一次走兩步。當走得快的指標走到鍊錶的末尾時，走得慢的指標正好在鍊錶的中間。

**例項如下：

view code

#include#include
#include
using
namespace
std;
//鍊錶結構
struct
listnode;//
建立乙個鍊錶結點
listnode* createlistnode(int
value)
//遍歷鍊錶中的所有結點
void printlist(listnode*phead)
cout
<
輸出鍊錶中的某一結點的值
void printlistnode(listnode*pnode)
else}//
往鍊錶末尾新增結點
/*注意這裡phead是乙個指向指標的指標，在主函式中一般傳遞的是引用。
因為如果要為鍊錶新增結點，那麼就會修改鍊錶結構，所以必須傳遞引用才能夠儲存修改後的結構。
*/void addtotail(listnode** phead,int
value)
else}//
求鍊錶中間結點
listnode* midnodeinlist(listnode*phead)
return
pmidnode;
}void
main()

2.判斷乙個單向鍊錶是否形成了環狀結構。和前面的問題一樣，定義兩個指標，同時從鍊錶的頭結點出發，乙個指標一次走一步，另外乙個指標一次走兩步。如果走得快的指標追上了走得慢的指標，那麼鍊錶就是環狀結構；如果走得快的指標走到了鍊錶的末尾（m_pnext指向null）都沒有追上走得慢的指標，那麼鍊錶就不是環狀結構。

**例項如下：

view code

#include#include
#include
using
namespace
std;
//鍊錶結構
struct
listnode;//
建立乙個鍊錶結點
listnode* createlistnode(int
value)
//連線兩個結點
void connectlistnode(listnode* pcurrent,listnode*pnext)
else}//
遍歷鍊錶中的所有結點
void printlist(listnode*phead)
cout
<
輸出鍊錶中的某一結點的值
void printlistnode(listnode*pnode)
else}//
判斷鍊錶中是否有環
int islootlist(listnode*phead)
return0;
}void
main()
else
system(
"pause");
}

面試題15 鍊錶中倒數第K個結點

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