链表中倒数第K个节点：算法解析和Python实现

后端

2023-09-02 02:34:47

算法概述

1.1 题目

给定一个链表，输出该链表中倒数第k个节点。

1.2 算法思路

双指针法

双指针法是最常用的方法之一。它的基本思想是使用两个指针，一个指针先走k步，然后两个指针同时向前移动，直到第一个指针到达链表尾部。此时，第二个指针所指的节点就是倒数第k个节点。

递归法

递归法是一种更简洁的方法。它的基本思想是使用递归函数来遍历链表，并在递归过程中记录当前节点到链表尾部的距离。当距离等于k时，返回当前节点。

2. 代码实现

2.1 双指针法

def get_kth_from_end(head, k):
    """
    双指针法求链表中倒数第k个节点

    Args:
        head: 链表头节点
        k: 要查找的倒数第k个节点

    Returns:
        倒数第k个节点
    """
    # 初始化两个指针，一个指向头节点，另一个指向null
    slow = head
    fast = None

    # 移动fast指针k步
    for _ in range(k):
        if fast is None:
            fast = head
        else:
            fast = fast.next

    # 同时移动slow和fast指针，直到fast到达链表尾部
    while fast is not None:
        slow = slow.next
        fast = fast.next

    # 返回slow指针指向的节点
    return slow

2.2 递归法

def get_kth_from_end_recursive(head, k):
    """
    递归法求链表中倒数第k个节点

    Args:
        head: 链表头节点
        k: 要查找的倒数第k个节点

    Returns:
        倒数第k个节点
    """
    # 递归函数
    def helper(node, k):
        if node is None:
            return k, None

        # 递归计算
        k, res = helper(node.next, k)

        # 返回结果
        if k == 0:
            return k, node
        else:
            return k - 1, res

    # 调用递归函数
    k, res = helper(head, k)

    # 返回结果
    return res