链表--查找单链表的倒数第k个节点,要求只能遍历一次链表

本文介绍了一种高效查找链表中倒数第K个节点的方法。通过使用两个指针,先让其中一个指针向前移动K步,然后同时移动两个指针,当快指针到达链表尾部时,慢指针正好指向倒数第K个节点。

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思路:
给出两个指针pFast和pSlow,先让pFast指针走K步,再同时走两个指针。
当pFast走到结尾的时候,此时的pSlow为倒数第K个节点。

ListNode* FindKNode(ListNode* pHead,int k)
{
     if(k<=0 || pHead ==NULL )
          return NULL;
     ListNode* pFast = pHead;
     ListNode* pSlow = pHead;
     while(k!=0 && pFast != NULL)
     {
           k--;
           pFast = pFast->Next;    
     }
     //这里可能k>链表长度,所以判断pFast是否为空
     if(pFast == NULL)
          return NULL;
     while(pFast != NULL)
     {
          pFast = pFast->Next;
          pSlow = pSlow->Next;
     }
     return pSlow;
}
### 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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