设计一个足够高效的算法,删除单链表L的倒数第k个元素。 (1)写出算法(用自然语言描述或是用流程图描述);(6分) (2)用C语言写出该算法的程序代码; (5分) (3)分析该算法的时间复杂
时间: 2024-09-30 16:06:32 浏览: 42
设计一个高效算法删除单链表L的倒数第k个元素:
(1)算法描述(自然语言):
首先,我们可以使用两个指针法。创建一个快指针,初始化为链表头节点,每次移动一步;同时创建一个慢指针,初始化也为头节点,移动k步。当快指针到达链表尾部时,慢指针就指向了倒数第k个节点。然后,我们让快指针回到链表头部,两者同时开始向前移动,直到快指针再次到达慢指针的位置,此时快指针前面的就是倒数第k个节点,将其从链表中删除即可。
流程图描述(简化版):
```
start -> 初始化快指针和慢指针为头节点
-> 慢指针前移 k 步
-> 当快指针到尾部时,慢指针位置即为倒数第 k 个节点
-> 快指针回溯至头节点
-> 同时移动快指针和慢指针,直到快指针再次追上慢指针
-> 删除快指针所指节点
-> 返回链表头节点作为新头
end
```
(2)C语言程序代码:
```c
struct ListNode {
int val;
struct ListNode *next;
};
void deleteKthFromEnd(struct ListNode* head, int k) {
if (head == NULL || k <= 0) return; // 特殊情况检查
struct ListNode* slow = head;
struct ListNode* fast = head;
// 寻找倒数第k个节点
for (int i = 0; i < k - 1 && fast != NULL; i++) {
fast = fast->next;
}
if (fast == NULL) { // 如果k大于链表长度,则删除最后一个元素
slow = head;
while (slow->next != NULL) {
slow = slow->next;
}
slow->next = NULL;
} else {
// 删除倒数第k个元素
while (fast->next != NULL) {
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
slow->next = slow->next->next;
}
}
```
(3)时间复杂度分析:
这个算法的时间复杂度是O(N),其中N是链表的长度。因为最坏情况下我们需要遍历整个链表两次:一次用于找到倒数第k个节点,另一次用于删除它。空间复杂度是O(1),因为我们只使用了常数级别的额外空间存储指针。
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