LeetCode 第19题：删除链表的倒数第N个结点

合集 - 算法笔记(41)

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19.LeetCode 第19题：删除链表的倒数第N个结点02-12

20.LeetCode 第20题：有效的括号02-1321.LeetCode 第21题：合并两个有序链表02-1322.LeetCode 第22题：括号生成02-1323.LeetCode 第23题：合并K个升序链表02-1324.LeetCode 第24题：两两交换链表中的节点02-1525.LeetCode 第25题：K 个一组翻转链表02-1526.LeetCode 第26题：删除有序数组中的重复项02-1527.LeetCode 第27题：移除元素02-1528.LeetCode 第28题：找出字符串中第一个匹配项的下标02-1629.LeetCode 第29题：两数相除02-1630.LeetCode 第30题：串联所有单词的子串02-1631.LeetCode 第31题：下一个排列02-1632.LeetCode 第32题：最长有效括号02-1733.LeetCode 第33题：搜索旋转排序数组02-1734.LeetCode 第34题：在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置02-1835.LeetCode 第35题：搜索插入位置02-1836.LeetCode 第36题：有效的数独02-1937.LeetCode 第37题：解数独02-1938.LeetCode 第38题：外观数列02-2039.LeetCode 第39题：组合总和02-2040.LeetCode 第40题：组合总和 II02-2441.LeetCode 第41题：缺失的第一个正数02-24

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LeetCode 第19题：删除链表的倒数第N个结点

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。

难度

中等

题目链接

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

示例

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

解题思路

方法一：双指针（一趟扫描）

这道题可以使用双指针（快慢指针）来实现一趟扫描。

关键点：

1. 使用快慢指针，快指针先走n步
2. 使用虚拟头节点简化边界情况
3. 当快指针到达末尾时，慢指针的下一个节点就是要删除的节点

具体步骤：

1. 创建虚拟头节点，简化边界情况
2. 快指针先走n步
3. 快慢指针同时移动，直到快指针到达末尾
4. 删除慢指针的下一个节点
5. 返回虚拟头节点的下一个节点

时间复杂度：O(n)，其中n是链表长度
空间复杂度：O(1)

方法二：计算长度（两趟扫描）

先遍历一遍计算链表长度，再遍历一遍删除指定节点。

具体步骤：

1. 第一次遍历计算链表长度length
2. 计算正向位置：pos = length - n
3. 第二次遍历到pos位置删除节点

代码实现

C# 实现（双指针）

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     public int val;
 *     public ListNode next;
 *     public ListNode(int val=0, ListNode next=null) {
 *         this.val = val;
 *         this.next = next;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode RemoveNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        // 创建虚拟头节点
        ListNode dummy = new ListNode(0, head);
        ListNode fast = dummy;
        ListNode slow = dummy;
      
        // 快指针先走n步
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            fast = fast.next;
        }
      
        // 快慢指针同时移动
        while (fast.next != null) {
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
      
        // 删除目标节点
        slow.next = slow.next.next;
      
        return dummy.next;
    }
}

C# 实现（两趟扫描）

public class Solution {
    public ListNode RemoveNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        // 创建虚拟头节点
        ListNode dummy = new ListNode(0, head);
      
        // 计算链表长度
        int length = 0;
        ListNode current = head;
        while (current != null) {
            length++;
            current = current.next;
        }
      
        // 找到要删除节点的前一个节点
        current = dummy;
        for (int i = 0; i < length - n; i++) {
            current = current.next;
        }
      
        // 删除目标节点
        current.next = current.next.next;
      
        return dummy.next;
    }
}

代码详解

双指针版本：

1. 虚拟头节点：
   • 使用dummy节点简化边界情况
   • 特别是当需要删除第一个节点时
2. 快指针移动：
   • 先走n步建立距离
   • 保持这个距离同时移动
3. 删除节点：
   • slow.next指向slow.next.next
   • 完成节点删除操作

两趟扫描版本：

1. 计算长度：
   • 遍历一遍得到总长度
   • 计算正向位置
2. 删除节点：
   • 移动到目标位置的前一个节点
   • 修改next指针完成删除

执行结果

双指针版本：

• 执行用时：84 ms
• 内存消耗：37.9 MB

两趟扫描版本：

• 执行用时：88 ms
• 内存消耗：38.1 MB

总结与反思

1. 这道题的关键点：
   • 使用虚拟头节点简化操作
   • 双指针技巧的应用
   • 边界情况的处理
2. 两种解法比较：
   • 双指针：一趟扫描，更优雅
   • 两趟扫描：思路直观，但效率较低
3. 优化思路：
   • 使用虚拟头节点
   • 一趟扫描实现
   • 注意边界条件

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