数据结构是计算机科学中的核心概念，它涉及到如何有效地组织和存储数据，以便高效地访问和操作。在软件公司的面试和笔试中，数据结构题目经常被用来评估候选人的基础能力和问题解决技巧。本题包含了两个与数据结构密切相关的题目，分别是关于链表操作和字符串处理的问题。
1. **链表操作：寻找倒数第N个节点**
在无循环单链表中找到倒数第N个节点，可以通过双指针法实现。首先创建两个指针，都指向链表头。然后第一个指针先向前移动N步，之后两个指针同步移动，直到第一个指针到达链表尾部，此时第二个指针就指向了倒数第N个节点。
```c
typedef struct ListNode {
int val;
struct ListNode *next;
} ListNode;
ListNode* findKthFromEnd(ListNode* head, int k) {
ListNode* slow = head;
ListNode* fast = head;
for (int i = 0; i < k - 1 && fast != NULL; ++i) {
fast = fast->next;
}
if (fast == NULL) return NULL; // 如果k大于链表长度，返回NULL
while (fast->next != NULL) {
slow = slow->next;
fast = fast->next;
}
return slow;
}
```
测试用例：
```
// 创建链表 1->2->3->4->5
ListNode* list = createList(1, 2, 3, 4, 5);
ListNode* result = findKthFromEnd(list, 3); // 应该返回2
```
2. **字符串处理：找出两个字符串的公共字符**
这个问题可以通过位运算或哈希表来解决。这里我们使用哈希表来演示。遍历第一个字符串，将每个字符作为键存入哈希表，值表示字符出现的次数。再遍历第二个字符串，检查字符是否在哈希表中，如果在且值大于0，将字符添加到结果字符串中并更新哈希表中的计数。
```c
void findCommonChars(const char* str1, const char* str2, char* result) {
int hash[256] = {0};
// 计算str1中每个字符的出现次数
for (int i = 0; str1[i]; ++i) {
hash[str1[i]]++;
}
// 检查str2中的字符是否在str1中出现过
for (int i = 0; str2[i]; ++i) {
if (hash[str2[i]] > 0) {
result[strlen(result)] = str2[i];
hash[str2[i]]--;
}
}
result[strlen(result)] = '\0'; // 结束符
}
int main() {
char str1[] = "i am not very happy";
char str2[] = "what are you doing";
char commonChars[100];
memset(commonChars, 0, sizeof(commonChars));
findCommonChars(str1, str2, commonChars);
printf("Common characters: %s\n", commonChars); // 输出 "i anoteryh"
}
```
时间复杂度分析：对于两个字符串长度分别为m和n，哈希表构建的时间复杂度是O(m)，遍历第二个字符串的时间复杂度是O(n)。因此，总的时间复杂度是O(m+n)。
这两个问题都展示了数据结构在实际编程问题中的应用，尤其是在优化算法效率方面。熟练掌握链表操作和字符串处理技术，是成为一名优秀的C++高级软件开发工程师所必需的。
