递归算法在链表中查找第 K 个最后一个元素

Question

我是 Java 的新手，我目前正在阅读“Cracking the Coding Interview”一书以及他们使用 Wrapper Class 在链表中查找第 k 个最后一个元素的方法。 我一直在查看代码，但不确定发生了什么。

class Index{
    public int value = 0;
}

LinkedListNode kthToLast(LinkedListNode head, int k){
    Index idx = new Index();
    return kthToLast(head, k, idx);

LinkedListNode kthToLast(LinkedListNode head, int k, Index idx){
    if(head == null){
        return null;}
    LinkedListNode node = kthToLast(head.next, k, idx);
    idx.value = idx.value + 1;
    if (idx.value == k){
        return head;
    }
    return node;
}

有人可以解释这段代码中发生了什么吗？ 这似乎很混乱。 另外，为什么有 2 个函数 kthToLast 传入的参数数量不同？ （最初是 2 个参数，然后是 3 个参数）。

同样对于 kthToLast 的递归，我对LinkedListNode node = kthToLast(head.next, k, idx);行之后的代码感到困惑。 将执行，因为它将递归调用自身，并且后续代码将在所有递归调用完成后的某个时间运行。

最后，为什么我们要返回 head return head以及返回 node return node ？

如果有人能够解释这段代码中发生的事情的完整过程（以及为什么使用书中所述的 Wrapper Class），我将不胜感激。 谢谢！

Answer 1

链接列表可以用许多不同的方式表示。 一种更常见的方法是作为节点列表，其中每个节点通常至少有两件事：一些数据和另一个节点。

public class LinkedListNode
{
    int data;
    LinkedListNode next;
}

为了演示发生了什么，让我们使用这个链表示例，其中 Node2 是您的头节点，我们试图找到k=2 ：

Node2 -> Node1 -> Node0

在第一个方法kthToLast(LinkedListNode head, int k) ：

• 一个新的索引被初始化为 value=0
• kthToLast(LinkedListNode head, int k, Index idx)用您的新索引调用

从头节点开始，我们通过调用与head.next相同的方法递归地遍历整个链表，直到“基本情况”变为真。 用 D# 表示深度，可以看成：

D1 - Node2 (head) is NOT null so we skip the if statement

D1 - LinkedListNode node = return value of (D2) recursive call

    D2 - Node1 (head) is NOT null so we skip the if statement

    D2 - LinkedListNode node = return value of (D3) recursive call

        D3 - Node0 (head) is NOT null so we skip the if statement

        D3 - LinkedListNode node = return value of (D4) recursive call

            D4 - null (head) will return back to Depth 3

现在已经在第 4 个深度调用了 return 语句，我们将开始 go 通过先前的深度备份，直到我们到达第 k 个节点。

        D3 - LinkedListNode node = null

        D3 - idx.value = 0 + 1

        D3 - 1 != 2 therefore, return node

    D2 - LinkedListNode node = null

    D2 - idx.value = 1 + 1

    D2 - 2 == 2 therefore, return head (Node1)

D1 - LinkedListNode node = Node1

D1 - idx.value = 2 + 1

D1 - 2 != 1 therefore, return node

因此，返回了我们的 LinkedList (Node1) 中的第二个节点。 通过递归，它有助于跟踪每个深度的深度、值（和返回值），当然还有你的基本情况。