面试题整理 2：求链表倒数第 k 个结点



题目：输入一个单向链表，输出该链表中倒数第 k 个结点。链表的倒数第 0 个结点为链表的尾指针。

链表结点定义如下：

struct ListNode

{

int       m_nKey;

ListNode* m_pNext;

};

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，怎么办？

（1）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？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。
（2）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。

注意问题：想好思路，注意空指针问题；当节点数<k时；当k=0时；边界的处理问题。
注意输入参数链表头指针是指向指针的指针。

ListNode* FindKthToTail(ListNode** pListHead, unsigned int k)
{
if( pListHead == NULL || *pListHead == NULL || k == 0 )
return NULL;

ListNode *pAhead = *pListHead;
ListNode *pBehind = NULL;

for(unsigned int i = 0; i < k - 1; ++ i)
{
pAhead = pAhead->m_pNext;
if(pAhead == NULL)
return NULL;
}

pBehind = *pListHead;

while(pAhead->m_pNext != NULL)
{
pAhead = pAhead->m_pNext;
pBehind = pBehind->m_pNext;
}

return pBehind;
}