力扣 19 删除链表的倒数第 N 个结点

文章目录

• 题目链接
• 源代码 github 地址
• 1、题目要求
• 2、思路分析
• 3、执行代码
• 4、问题反思
• • 4.1、对于 while 循环里面的条件进行理解
  • 4.2、为什么快指针一定要移动 n 次先？
  • 4.3 为什么当快指针指向 null 的时候，慢指针刚好指向倒数第 n 个元素？
• 5、小结

题目链接

https://leetcode-cn.com/problems/remove-nth-node-from-end-of-list/

源代码 github 地址

https://github.com/YIMEng-0/DataStructure

1、题目要求

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

2、思路分析

使用双指针法实现倒数第 n 个元素的删除，快指针首先移动 n 位；

移动结束后（此时 慢指针指向虚拟头结点，快指针指向的是第 n 个元素），接下来慢指针和快指针同步移动，每次两个指针都移动一个单位；

这个时候，当快指针移动到链表的 null 的时候，慢指针刚好指向待删除元素，也就是slow 指针指向了倒数第 n 个元素；

将慢指针的前一个元素进行保留，创建指针 ListNode prev = slow;

最后进行链表的连接，slow 指针的前一个元素连接到 slow 指针的下一个元素，实现了将 slow 指针指向的元素的删除，链表删除元素就是找到待删除元素，让待删除元素的前一个结点指向待删除元素的后一个结点，待删除元素没有指针指向它，会被垃圾回收器回收；
prev.next = slow.next

3、执行代码

package com.luobin.力扣题目.力扣_链表.删除倒数第n个元素;

/**
 * @author Doraemon
 * @date 2022/1/13 6:23 下午
 * @version 1.0
 */
class ListNode {
    int val;
    ListNode next;

    ListNode() {
    }

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

/**
 * 题目概述：
 *    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
 */
class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
        dummyHead.next = head;
        ListNode fast = dummyHead;
        ListNode slow = dummyHead;

        // 首先让fast 指针移动 n 个位置，方便进行元素的删除处理
        while (n != 0) {
            fast = fast.next;
            n = n - 1;
        }
        /**
         上面的  while 循环可以使用下面的第二种方式：
         while(n-- > 0) {
         fast = fast.next；
         }

         两个循环都是为了让 fast 指针进行移动 n 次；说白了就是控制循环的次数
         */

        // 定义一个临时结点，用来保存 slow 结点的上一个结点
        ListNode prev = null;
        // 这样子可以进行链表的连接操作， slow 的上一个结点连接到 slow 的下一个结点，刚好把 slow 指向的当前结点删除掉
        while (fast != null) {
            prev = slow;
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
        }

        // 位置找到了，进行链表的连接，删除 slow 指向的元素
        prev.next = slow.next;
        return dummyHead.next;
    }
}

4、问题反思

4.1、对于 while 循环里面的条件进行理解

假设 n = 4
        while (n != 0) {
        	sout(n);
            fast = fast.next;
            n = n - 1;
        }
 输出 4 3 2 1 

假设 n = 4
  	    while(n-- > 0) {
  	        sout(n);
            fast = fast.next；
        }
 输出 3 2 1 0 

4.2、为什么快指针一定要移动 n 次先？

• 这个双指针发的核心是让快指针进行一次链表的全部遍历，快指针先自己独自移动了 n 次；

• 然后和慢指针再一起移动，直到快指针指向 null 的时候,
  （
  也就是这个时候快指针实现了链表的全遍历，
  遍历的次数就是：
  n + 和慢指针一起移动的次数 + 1 = 链表的长度 + 1
  n ( n 是待删除的倒数第几个元素) + 和慢指针一起移动的次数 + 1 （多加了 1 是因为从虚拟头节点开始移动，当移动链表长度 + 1的时候，快指针才能指向空）
  ）
  快指针指向了空，此时慢指针指向的刚好就是待删除元素；

4.3 为什么当快指针指向 null 的时候，慢指针刚好指向倒数第 n 个元素？

在一开始的时候，先让快指针移动 n 的单位，此时快指针和慢指针之间存在的元素是 n - 1 个（不包括快指针和慢指针）个；当快指针移动到 null 的时候，慢指针和快指针之间的距离是不变的，一直是 n - 1，此时从快指针指向的 null 倒着向前面数 n - 1 个间距之后， slow 指向的就是倒数第 n 个元素；

5、小结

通过了双指针方法进行倒数第 n 个元素的删除，首先需要确定快指针先移动了多少次，这个循环怎么写，怎么控制快指针移动 n 次，这个很重要；使用了虚拟头结点可以使得对于链表头部的结点进行统一的处理；