ChatGPT刷力扣面试题02.02返回倒数第 k 个节点

题目描述

实现一种算法，找出单向链表中倒数第 k 个节点。返回该节点的值。

注意：本题相对原题稍作改动

示例：

输入： 1->2->3->4->5 和 k = 2
输出： 4
说明：

给定的 k 保证是有效的。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/kth-node-from-end-of-list-lcci
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开始解题（TypeScript）

要找出单向链表中倒数第 k 个节点，我们可以使用双指针法来解决这个问题。

首先，我们定义两个指针，一个快指针和一个慢指针，初始时两个指针都指向链表的头节点。

然后，我们让快指针先向前移动 k 个节点。

接下来，我们同时移动快指针和慢指针，直到快指针指向链表的末尾节点。

此时，慢指针所指向的节点就是倒数第 k 个节点。

最后，我们返回慢指针所指向的节点的值。

具体的实现如下：

class ListNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None

def findKthFromEnd(head, k):
    if not head or k <= 0:
        return None
    
    fast = head
    for _ in range(k):
        if not fast:
            return None
        fast = fast.next
    
    slow = head
    while fast:
        fast = fast.next
        slow = slow.next
    
    return slow.val

时间复杂度分析： 双指针法只需要遍历链表一次，所以时间复杂度是 O(n)，其中 n 是链表的长度。

逐步验算

实际应用

这个函数可以用于解决一些与链表相关的问题，例如：

1. 找到链表中倒数第 k 个节点的值：通过调用 findKthFromEnd(head, k) 函数，可以找到链表中倒数第 k 个节点的值。这在一些需要从链表末尾开始操作的场景中非常有用，比如删除倒数第 k 个节点、获取倒数第 k 个节点的前一个节点等。
2. 判断链表是否有环：可以使用该函数来检测链表中是否存在环。如果链表中存在环，那么慢指针 slow 和快指针 fast 最终会相遇；如果链表中不存在环，那么快指针 fast 最终会到达链表的末尾，此时 fast 为 null。
3. 找到链表中的中间节点：可以使用该函数找到链表的中间节点。通过让快指针 fast 每次移动两个节点，慢指针 slow 每次移动一个节点，当快指针 fast 到达链表末尾时，慢指针 slow 恰好指向链表的中间节点。
4. 删除链表的倒数第 k 个节点：可以使用该函数找到链表中倒数第 k 个节点，并删除它。通过找到倒数第 k 个节点的前一个节点，将其 next 指针指向倒数第 k 个节点的下一个节点，即可实现删除。
5. 链表反转：可以利用该函数找到链表的倒数第一个节点，并将其作为新的头节点，从而实现链表的反转。

这些是函数的一些实际应用示例，但实际上，该函数可以用于解决更多与链表相关的问题。