[算法]找出单链表中的倒数第k个元素

找出单链表中的倒数第k个元素


解题思路:

为了求出链表中的倒数第k个元素,最容易想到的方法是首先遍历一遍单链表,求出整个单链表的长度n,然后将倒数第k个,转换为正数第n-k个,接下去遍历一次就可以得到结果。不过这种方法需要对链表进行两次遍历,第一次遍历用于求解单链表的长度,第二次遍历用于查找正数第n-k个元素。
如果沿从头至尾的方向从链表中的某个元素开始,遍历k个元素刚好到达链表尾,那么元素就是要找的倒数第k个元素。设计如下:依次对链表的每一个结点元素进行这样的测试,遍历k个元素,查看是否到达链表尾,直到找到那个倒数第k个元素。此种方法将对同一批元素进行反复多次的遍历,对于链表的大部分元素而言,都要遍历k个元素,如果链表长度为n,则该算法时间复杂度为O(kn)级,效率太低。
存在另一种更高效的方法。在查找过程中,设置两个指针,让其中一个指针比另一个指针先前移k-1步,然后两个指针同时往前移动。循环直到先行的指针指为NULL时,另一个指针所指的位置就是所要找的位置

程序如下:

public Node findElem(Node head,int k){
        if(k<1 || head == null)
        {
            return null;
        }
        Node p1 = he
参考资源链接:[掌握单链表:13道数据结构面试题详解与代码示例](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/1tn6fva996?utm_source=wenku_answer2doc_content) 在数据结构与算法面试中,单链表的反转和查找倒数元素是高频考查点。对于这类问题,建议读者深入研究《掌握单链表:13道数据结构面试题详解与代码示例》。这本书不仅讲解了单链表的基础知识,还提供了详尽的代码实现和面试题目解析,非常适合面试前的针对性练习。 反转单链表主要分为迭代和递归两种方法。迭代方法需要额外的空间,通常创建一个新的链表来存放反转后的节点,时间复杂度为O(n),空间复杂度也为O(n)。递归方法则不使用额外的空间,但在系统栈空间使用上可能增加风险。以下是一个迭代方法的示例代码,展示了如何反转一个单链表: // 定义链表节点结构 struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} }; // 反转链表函数 ListNode* reverseList(ListNode* head) { ListNode* prev = nullptr; ListNode* curr = head; while (curr != nullptr) { ListNode* nextTemp = curr->next; curr->next = prev; prev = curr; curr = nextTemp; } return prev; } 找出单链表倒数第N个元素可以使用快慢指针的方法。先让快指针移动N步,然后快慢指针同时移动,当快指针到达链表尾部时,慢指针所在位置即为倒数第N个元素。以下是实现的示例代码: // 查找倒数第N个元素函数 ListNode* findNthToLast(ListNode* head, int n) { ListNode *p = head, *q = head; for (int i = 0; i < n; ++i) { if (p == nullptr) return nullptr; p = p->next; } while (p != nullptr) { p = p->next; q = q->next; } return q; } 理解了上述概念和代码之后,你将能够在面试中更加自信地面对单链表相关的问题。为了更深入地掌握单链表的操作,建议详细阅读《掌握单链表:13道数据结构面试题详解与代码示例》,并结合实际情况进行实战练习。 参考资源链接:[掌握单链表:13道数据结构面试题详解与代码示例](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/1tn6fva996?utm_source=wenku_answer2doc_content)
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