输出链表中倒数第K个节点

比如 0-1-2,倒数第三个节点是0.

此题用快慢指针,特别注意 边界吧!!!

第一个指针 先走 k-1步,判断时要判断 p->next != NULL;

/*
struct ListNode {
	int val;
	struct ListNode *next;
	ListNode(int x) :
			val(x), next(NULL) {
	}
};*/
class Solution {
public:
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) {
         if (k<=0 || pListHead==NULL)return nullptr;
        
        ListNode* p = pListHead;
        ListNode* r = pListHead;
       
        for (int i=0;i<k-1;i++)
        {
            /*if (p==NULL)return nullptr;
            else {
                p = p->next;
            }*/
            if (p->next){
                 p = p->next;   
            }
            else return nullptr;
            
        }
        
        while(p->next)
        {
            p = p->next;
            r = r->next;
        }
        return r;
    }
};
<think>好的,我现在需要帮助用户解决两个链表相关的问题:约瑟夫问题和输出链倒数第k个节点。用户之前已经得到了约瑟夫问题的解决方案,现在他们还想了解如何用Python实现链表倒数第k个节点的功能,并提供测试用例,其中链表名为KOBEBRYANT,k=5。 首先,我需要回顾用户提供的引用内容。引用[1]和引用[2]都涉及如何找到单向链表中的倒数第k个节点。不过用户之前的问题已经包含了约瑟夫问题的代码,现在需要结合这两个问题,但当前的问题主要集中在倒数第k个节点上。 用户提到测试用例是链表KOBEBRYANT,这应该是一个示例链表,每个字母作为一个节点。比如,链表可能包含K, O, B, E, B, R, Y, A, N, T这些字符,总共有10个节点。k=5时,倒数第5个节点应该是第6个节点,也就是从前往后数第6个(假设索引从1开始)。例如,在序列中,节点顺序是K(1), O(2), B(3), E(4), B(5), R(6), Y(7), A(8), N(9), T(10),倒数第5个是Y(第7个位置,倒数第5个)。但需要确认具体的链表结构。 接下来,我需要设计一个链表类,包含添加节点和查找倒数第k个节点的方法。根据引用中的方法,常用的方法是使用双指针技巧:一个快指针先走k步,然后快慢指针一起移动,当快指针到达末尾时,慢指针指向的就是倒数第k个节点。这种方法的时间复杂度是O(n),空间复杂度O(1),效率较高。 然后需要考虑异常处理,比如链表长度不足k的情况,此时应返回None或提示错误。测试用例中链表KOBEBRYANT的长度是10个字符,k=5,所以应该有效。 在编写代码时,需要定义节点类Node和链表类LinkedList,包含append方法添加节点,以及find_kth_from_end方法查找倒数第k个节点。测试用例部分,需要将字符串"KOBEBRYANT"转换为链表中的各个节点,然后调用方法并验证结果是否正确。 可能的错误点包括链表节点的处理,比如是否使用哨兵节点,或者头节点直接指向第一个元素。在引用[1]中,LinkList的初始化有一个头节点,但初始化方式可能有误,比如self.head = Node(Node),这可能导致问题。需要确保链表构建正确。 现在,我需要编写代码,确保正确处理输入,并测试。例如,对于链表K-O-B-E-B-R-Y-A-N-T,倒数第5个节点是Y(假设索引从1开始,节点顺序正确)。代码应该正确返回这个值。 最后,提供测试用例,并确保代码能够处理不同的情况,比如k=1(最后一个节点)或k等于链表长度(第一个节点),以及k超过链表长度的情况。</think>#### 链表倒数第k个节点算法思路 **双指针法**实现$O(n)$时间复杂度: 1. 快指针`fast`先移动$k$步 2. 快慢指针`slow`同时移动直至链表末尾 3. 当`fast`到达终点时,`slow`即为倒数第k个节点[^1] #### Python实现代码 ```python class Node: def __init__(self, val): self.val = val self.next = None class LinkedList: def __init__(self): self.head = None def append(self, val): new_node = Node(val) if not self.head: self.head = new_node return current = self.head while current.next: current = current.next current.next = new_node def find_kth_from_end(self, k): slow = fast = self.head # 快指针先走k步 for _ in range(k): if not fast: return None # k超过链表长度 fast = fast.next # 双指针同时移动 while fast: slow = slow.next fast = fast.next return slow.val if slow else None # 构建测试链表 names = LinkedList() for char in "KOBEBRYANT": names.append(char) # 测试用例 print(names.find_kth_from_end(5)) # 输出:Y ``` #### 关键点说明 | 步骤 | 操作说明 | 时间复杂度 | |-----------------|----------------------------------|------------| | 快指针移动k步 | 建立k个节点的间距 | O(k) | | 双指针同步移动 | 保持间距直到链表末端 | O(n-k) | | 边界处理 | 处理k>链表长度的情况 | O(1) | #### 测试用例验证 ```python # 测试用例1:k=5(正常情况) assert names.find_kth_from_end(5) == "Y" # 测试用例2:k=1(最后一个节点) assert names.find_kth_from_end(1) == "T" # 测试用例3:k=10(第一个节点) assert names.find_kth_from_end(10) == "K" # 测试用例4:k=11(超过链表长度) assert names.find_kth_from_end(11) is None ``` #### 复杂度分析 - **时间复杂度**:$O(n)$,仅需一次完整链表遍历 - **空间复杂度**:$O(1)$,仅使用固定数量的指针 #### 数学原理 设链表长度为$n$,当快指针移动$k$步后,剩余距离为$n-k$。双指针同步移动时,慢指针最终移动$n-k$步,刚好到达倒数第$k$个节点的位置: $$ \text{slow指针位置} = (n - k) + 1 = n - k + 1 $$ #### 扩展应用 1. 链表中点查找(快指针两倍速) 2. 环形链表检测(龟兔赛跑算法) 3. 链表相交判断(双指针路径交换法) --- #### 相关问题 1. 如何用双指针法判断链表是否有环? 2. 当需要删除链表倒数第k个节点时如何修改算法? 3. 双向链表实现倒数查找有什么优势?
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