【LeetCode题解】19_删除链表的倒数第N个节点（Remove-Nth-Node-From-End-of-List）
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描述
给定一个链表，删除链表的倒数第 n 个节点，并且返回链表的头结点。
示例：
给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 n = 2.
当删除了倒数第二个节点后，链表变为 1->2->3->5.
说明：
给定的 n 保证是有效的。
进阶：
你能尝试使用一趟扫描实现吗？
解法：双指针
思路
求解这道问题等价于寻找倒数的第 \(N+1\) 个节点，然后将该节点的 next 指针执行倒数第 \(N - 1\) 个节点。 为了找到倒数第 \(N + 1\) 个节点，我们必须借助一把长度可变尺子——双指针。
具体的做法如下：
第 0 步（准备阶段）：为了方便对头节点进行删除，统一删除节点的操作，我们创建一个虚拟的头节点，接着，再创建两个指针（p1 和 p2）指向虚拟头节点；
第一步：将 p2 指针移动 \(N\) 步，此时，p2 指针位于第 \(N\) 个节点，两个指针之间的长度为 \(N + 1\)，这就是我们的尺子；
第二步：移动我们的尺子（同时移动两个指针），直到 p2 指针到达链表的尾部，此时，p1 指针的 next 引用所指向的正是倒数第 \(N\) 个节点；
最后，我们只需要操作 p1 指针的 next 引用，使得它指向倒数第 \(N - 1\) 个节点即可实现对于倒数第 \(N\) 个节点的删除操作。
Java 实现
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
if (head == null || head.next == null) {
return null;
}
// 创建一个虚拟头节点
ListNode dummy = new ListNode(-1);
dummy.next = head;
// 创建两个指针，并将p2指针移动n步
ListNode p1 = dummy, p2 = dummy;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
p2 = p2.next;
}
// 移动两个指针直到p2处于链表尾部
while (p2.next != null) {
p1 = p1.next;
p2 = p2.next;
}
// 删除第n个节点
// ListNode nthNode = p1.next;
p1.next = p1.next.next;
// nthNode.next = null;
return dummy.next;
}
}
// Runtime: 6 ms
// Your runtime beats 100.00 % of java submissions.
Python 实现
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def removeNthFromEnd(self, head, n):
"""
:type head: ListNode
:type n: int
:rtype: ListNode
"""
if not head or not head.next:
return None
# 创建虚拟头节点
dummy = ListNode(-1)
dummy.next = head
# 创建两个指针，并将指针p2移动n步
p1, p2 = dummy, dummy
for i in range(n):
p2 = p2.next
# 同时移动两个指针，直到p2位于链表的尾部
while p2.next:
p1, p2 = p1.next, p2.next
# 删除倒数第n个节点
p1.next = p1.next.next
return dummy.next
# Runtime: 36 ms
# Your runtime beats 100.00 % of python3 submissions.
复杂度分析
- 时间复杂度：\(O(n)\)，其中 \(n\) 表示链表的长度。首先需要 \(N\) 次操作将
p2指针移动到第 \(N\) 个节点；接着，需要 \(2 \times (n-N)\) 次操作将p2指针移动到链表尾部，同时将p1移动到倒数第 \(N + 1\) 个节点。因此，总的时间复杂度是 \(O(n)\) 的。 - 空间复杂度：\(O(1)\)
