删除链表的倒数第N个节点

Posted 2021-09-13 蘑菇睡不着

翩若惊鸿，婉若游龙。荣曜秋菊，华茂春松。
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一、题目描述

给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。

示例 1:

输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出：[1,2,3,5]

示例 2:

输入：head = [1], n = 1
输出：[]

示例 3:

输入：head = [1,2], n = 1
输出：[1]

提示：
链表中结点的数目为 sz
1 <= sz <= 30
0 <= Node.val <= 100
1 <= n <= sz

二、思路分析：

  这道题的包含两个问题：一是：怎么找到倒数第 N 个节点；二是：怎么删除一个节点。
  先说怎么删除一个节点吧。其实也很简单，那就是要被删除节点的前置节点的next指针，指向被删除节点的下一个节点即可。代码片段为：node.next = node.next.next;其中 node 为 被删除节点的前置节点。
  再说说怎么找到倒数第 N 个节点。这个就有讲头了，主要有两种方法：

1. 双指针法：定义两个快慢指针，快指针先走 N 步，然后快慢指针一起往后走，直到快指针到链表末尾。此时，慢指针就是被删除指针的前置节点，然后怎么删除就不用我说了吧。
2. 利用栈：将链表按顺序压入栈中，然后开始往外弹出元素，弹 N 次，弹完 N 次后，在弹出一个元素，这个元素就是 被删除节点的前置节点。

接下来会用两端代码来实现这两种方法。

三、AC代码

方法一：

class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        if (head == null) {
            return head;
        }
        // 定义哑节点，主要是为了防止当 头节点也被删除的情况
        ListNode listNode = new ListNode(0, head);
        // 快指针
        ListNode fast = listNode;
        // 慢指针
        ListNode slow = listNode;
        // 快指针先走 N 步
        while(n > 0 && fast.next != null) {
            fast = fast.next;
            n --;
        }
        
        if (n > 0) {
            return listNode.next;
        }
        // 快慢指针一起走
        while(fast.next != null) {
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        // 如果说被删除节点是倒数第一个节点，那么就直接置为null
        if (slow.next == null || slow.next.next == null)         {
            slow.next = null;
            return listNode.next;
        }
        // 删除节点
        slow.next = slow.next.next;
        return listNode.next;

    }
}

时间复杂度：O(n),其中 n 是链表的长度，要遍历一次链表
空间复杂度:O(1)。

方法二：

class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode dummy = new ListNode(0, head
        // 定义栈
        Deque<ListNode> stack = new LinkedList<ListNode>();
        ListNode cur = dummy;
        // 按顺序压入栈
        while (cur != null) {
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;
        }
        // 弹出 N 个元素
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            stack.pop();
        }
        // 在弹出一个（注意这里是弹出但不删除节点），作为被删除节点的前置节点
        ListNode prev = stack.peek();
        // 删除节点
        prev.next = prev.next.next;
        ListNode ans = dummy.next;
        return ans;
    }
}

时间复杂度：O(n),其中 n 是链表的长度，要遍历一次链表
空间复杂度: O(n)，其中 n 是链表的长度。主要为栈的开销

四、总结

  这道题整体难度还可以，难点就是要知道如何正确的删除节点，以及如果正确的找到被删除的节点。其实删除节点还有很多办法，比如：将被删除节点的next节点的值赋给自己，然后将被删除节点的next节点删除也可以到达所要的效果。

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