链表的倒数第K个结点(一次遍历)

本文介绍了一种仅需遍历一次链表即可找到倒数第K个结点的方法。通过定义两个指针并保持特定的距离,当一个指针到达链表尾部时,另一个指针正好位于目标结点。

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找出一个链表的倒数第K个结点。

链表结点定义如下:

Struct ListNode

{

Int m_nValue;

ListNode* m_pNext;

};

 

题解报告:

常规的做法:先求出链表的结点的总数n,那么倒数第K个结点就是从头结点开始的第n-k+1个结点。这种做法需要两次遍历链表。那如何只通过一次遍历即可得到链表的倒数第K个结点呢?

解题思路:

1,我们定义两个指针pStr1pStr2.第一个指针pStr1从链表头指针开始遍历向前走K-1步。此时第2个指针pStr2指向头结点保持不动。

2,从第K不开始,同时移动两个指针,并且保持两个指针之间的距离为K-1.知道pStr1指向链表的末尾时,pStr2指向的就是链表的倒数第K个结点。

图解过程:

代码:

ListNode * FindKthToTail(ListNode* pHead,int k)

{

ListNode *pStr1=pHead;

ListNode *pStr2=NULL;

For(int i=0;i<k-1;i++)

{

    pStr1=pStr1->pNext;

}

pStr2=pHead;

while(pStr1->pNext!=NULL)

{

    pStr1=pStr1->pNext;

    pStr2=pStr2->pNext;

}

Return pStr2;

}

### 查找单链表倒数第k个节点的算法实现 为了通过一次遍历找到单链表中的倒数第k个节点,可以采用双指针技术。以下是详细的算法描述以及其实现代码。 #### 算法思路 1. 定义两个指针 `p` 和 `q`,初始时均指向链表的头节点。 2. 让指针 `p` 向前移动 k 步,此时两指针之间的距离为 k。 3. 接下来,同时移动 `p` 和 `q`,每次各前进一步,直到 `p` 到达链表末尾(即 `p->next == NULL`)。 4. 当 `p` 达到链表末尾时,`q` 所在的位置正好是倒数第 k 个节点[^1]。 此方法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是链表的长度,因为整个过程只需遍历链表一次。 #### 实现代码 下面是基于 C 的具体实现: ```c typedef struct LNode { int data; struct LNode* next; } LNode, *LinkList; LinkList find_k(LinkList H, int k) { if (H == NULL || k <= 0) { // 链表为空或者k非法的情况处理 return NULL; } LNode *p = H, *q = H; // 移动p指针至第k个节点处 for (int i = 0; i < k && p != NULL; ++i) { p = p->next; } // 如果p已经为NULL,则说明k大于链表长度 if (p == NULL) { return NULL; } // 同步移动p和q,直至p到达链表末尾 while (p != NULL) { p = p->next; q = q->next; } return q; // 返回q所指的节点,即倒数第k个节点 } ``` #### Python 版本实现 对于更广泛的编程环境,提供一个等效的 Python 实现版本: ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def getKthFromEnd(head: ListNode, k: int) -> ListNode: if not head or k <= 0: return None fast, slow = head, head # 将fast指针向前移动k步 for _ in range(k): if fast is None: return None # 表明k超过了链表长度 fast = fast.next # 同步移动fast和slow指针 while fast: fast = fast.next slow = slow.next return slow # slow现在位于倒数第k个节点 ``` 以上两种语言的实现方式都遵循相同的逻辑框架,并且能够满足题目中提出的“仅需遍历一次”的条件。 #### 注意事项 - 若输入参数 k 超过链表的实际长度,则应返回空值或抛出异常提示用户错误输入。 - 对于边界情况如空链表或是负数值的 k 参数,也需要做适当校验并给出合理反馈。
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