題目

2.已知一個帶表頭結點的單鏈表，結點結構為data、link,假設該連結串列只給出了頭指標list。
在不改變連結串列的前提下，請設計一個儘可能高效的演算法，查詢連結串列中倒數第k個位置上的結點（k正為整數）。
若查詢成功，演算法輸出該結點的data域的值，並返回1；否則，只返回0.要求：
（1）描述演算法的基本設計思想；
（2）描述演算法的詳細實現步驟；
（3）根據設計思想和實現步驟，採用程式設計語言描述演算法，關鍵之處請給出簡要註釋。

程式碼實現

時間複雜度Q(n)

#include <stdio.h>
#include
 
 <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

//建立一個整型的連結串列
typedef struct _NumNode NumNode;
struct _NumNode{
    int num;
    NumNode * next;
};

//定義一個指標的佇列

//資料區域
typedef struct _Node Node;
struct _Node{
    NumNode * numNode;
    Node * next;
};
//控制區域
typedef struct _Queue Queue;
struct _Queue{
    Node *
 
 Front;
    Node * Rear;
};

//佇列實現

//建立一個佇列
Queue * creatQueue(){
    Node * node=(Node *)malloc(sizeof(Node));
    node->next=NULL;
    Queue * queue=(Queue *)malloc(sizeof(Queue));
    queue->Front=node;
    queue->Rear=node;
    return queue;
}
//判斷是否為空
bool isEmpty(Queue * queue){
    return
 
 (queue->Front==queue->Rear);
}
//入隊
void addQueue(Queue * queue,NumNode * numNode){
    //建立一個節點
    Node * node=(Node *)malloc(sizeof(Node));
    node->numNode=numNode;
    node->next=NULL;
    //將節點放入佇列
    queue->Rear->next=node;
    //將Rear指向心得節點
    queue->Rear=node;
}
//出隊
NumNode * DeleteQ(Queue * queue){
    if(isEmpty(queue)){
        return NULL;
    }
    else{
        Node * node=queue->Front->next;
        NumNode * numNode=node->numNode;
        queue->Front->next=node->next;
        free(node);
        return numNode;
    }
}

//整形連結串列實現

//建立
NumNode * creatNumNode(){
    NumNode * numNode=(NumNode *)malloc(sizeof(NumNode));
    numNode->next=NULL;
    return numNode;
}
//新增元素
void addNumNode(NumNode * numNode, int num){
    NumNode * node=numNode;
    while (node->next!=NULL){node=node->next;}
    NumNode * newNode=(NumNode *)malloc(sizeof(NumNode));
    newNode->num=num;
    newNode->next=NULL;
    node->next=newNode;
}
//顯示所有元素
void showAllNum(NumNode *numNode){
    NumNode * node=numNode->next;
    while (node!=NULL){
        printf("%d\t",node->num);
        node=node->next;
    }
}
//查詢元素
int findByLastIndex(NumNode * numNode,int lastIndex){
    int ct=0;
    int flag=0;
    NumNode * numNode1=numNode->next;
    Queue * queue=creatQueue();
    while (numNode1!=NULL){
        ct++;
        if(ct<=lastIndex){
            addQueue(queue,numNode1);
        }
        else{
            flag=1;
            addQueue(queue,numNode1);
            DeleteQ(queue);
        }
        numNode1=numNode1->next;
    }
    if(flag==0){
        printf("Not Found\n");
        return 0;
    }
    else{
        printf("Found it. %d\n",queue->Front->next->numNode->num);
        return 1;
    }
}

int main(){

    NumNode * numNode=creatNumNode();
    for(int i=0;i<10;i++){
        addNumNode(numNode,i);
    }
    showAllNum(numNode);
    printf("%d",findByLastIndex(numNode,7));





}

結果

錯誤示範(不是最快演算法);

基本思想

定義連結串列
為連結串列新增內容
獲取長度
按長度查詢

實現步驟

1. 宣告一個連結串列

2. 做插入操作

3. 獲取長度實現:
   用while(p->next!=NULL){p=p->next;count++}方式獲取長度

4. 按索引查詢指定位置實現:
   while(index!=1){p=p->next;index–};

5. 對索引長度進行封裝:
   關鍵步驟:FindNodeByIndex(node,NodeLength(node)-index+1);正向變逆向查詢

程式碼實現

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

//定義連結串列
typedef struct _Node * Node;
struct _Node{
    int data;
    Node next;
};
//建立一個連結串列
Node CreatNode(){
    Node node=(Node)malloc(sizeof(struct _Node));
    node->next=NULL;
    return node;
}
//新增一個節點
bool AddNode(Node node,int num){
    Node  p=node;
    while(p->next!=NULL)p=p->next;
    Node newN=(Node)malloc(sizeof(struct _Node));
    newN->data=num;
    newN->next=NULL;
    p->next=newN;
    return true;
}
//獲取連結串列長度
int NodeLength(Node node){
    int length=1;
    Node p=node;
    while (p->next!=NULL){
        p=p->next;
        length++;
    }
    return length;
}
//正向索引查詢
int FindNodeByIndex(Node node, int index){
    Node p=node;
    if(index>NodeLength(node)){
        printf("超出當前長度");
        return 0;
    }
    else{
        while (index!=1){
            p=p->next;
            index--;
        }
    }
    printf("Found it :%d\n",p->data);
    return 1;
}
//逆向查詢
int FindLast(Node node, int last){
    if(FindNodeByIndex(node,NodeLength(node)-last+1)==0){
        return 0;
    }
    else{
        return 1;
    }
}

int main(){
    Node node=CreatNode();
    for(int i=0;i<10;i++){
        AddNode(node,i);
    }
    FindLast(node,2);
    return 0;
}

結果