找到链表的倒数第n个结点

本文介绍了四种不同的方法来找到链表的倒数第n个节点,包括蛮力法、散列表法、双遍历法和一次扫描法。详细讨论了每种方法的时间复杂度和空间复杂度,其中一次扫描法在保持较低的时间复杂度O(n)的同时,实现了空间复杂度O(1)。

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**解法一:蛮力法:**从链表的第一个结点开始,统计当前节点后面的节点个数。如果后面结点的个数小于n-1,那么算法结束并返回消息:“链表中的节点个数不足。”如果数量大于n-1,则移动到下一个结点(作为新的当前结点)。重复该过程直至当前结点后面的结点个数等于n-1,算法结束。
时间复杂度为O(n^2)。对于每个结点,都需要从当前结点扫描一次链表中剩余的结点。
空间复杂度O(1)。
**解法二:散列表:**使用散列表,新建一个散列表,表中的条目是<结点的位置,结点地址>。散列表中主键是结点在链表中的位置,值是该结点的地址。为了创建散列表,当遍历链表时,可以得到链表的长度。令M表示链表的长度,这样就将寻找倒数第n个结点的问题转换成了寻找正数第M-n-1个结点。因为已知链表的长度,所以求解这个问题只需要返回散列表中主键为M-n-1的值就可以了。
时间复杂度为O(m),主要是创建散列表的时间开销。
空间复杂度为O(m),因为需要建立一个大小为m的散列表
**解法三:**仔细观察解法二的解决方案,实际上就是求链表的长度。也就是说,该方案使用散列表来确定链表的长度,然而,只要从表头开始遍历链表,也能得到链表的长度。因此不用创建散列表同样可以求链表的长度。得到长度后,计算M-n+1的值,然后从表头开始再遍历一次就能得到M-n+1个结点。这个方法需要遍历两次:一次用于确定链表的长度,另一次用于找都从表头开始的第M-n+1个结点。
时间复杂度等于确定链表长度的时间开销加上从表头开始寻找第M-n+1个结点的时间开销,所以T(n)=O(n)+O(n)≈O(n).因为不需要建立散列表,所以空间复杂度为O(1)。
**方案四:**只用一次扫描求解,使用两个指针pNthNode和pTemp。首先,两个指针都指向链表的表头结点。仅当pTemp(沿着链表)进行了n次移动,pNthNode才开始移动。然后两个指针同时移动,直到pTemp移动到表尾。这时pNthNode指针所指的结点即为所求。任何时候,两个指针每次只向后移动一个结点。

ListNode NthNodeFromEnd(ListNode head,int NthNode){
ListNode pTemp = head,pNthN
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