[每日算法 - 阿里机试] leetcode19. 删除链表的倒数第 N 个结点

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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

方法一：栈

Java实例

class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        // 创建一个虚拟节点作为头节点，以便在删除第一个节点时能够方便地处理
        ListNode dummy = new ListNode(0, head);
        
        // 创建一个栈来保存节点，用于倒数第n个节点的查找
        Deque stack = new LinkedList();
        
        // 创建一个当前节点指针，初始化为虚拟节点
        ListNode cur = dummy;
        
        // 将链表中的每个节点推入栈中
        while (cur != null) {
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;
        }
        
        // 弹出栈中的前n个节点，使栈顶元素为倒数第n个节点的前一个节点
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            stack.pop();
        }
        
        // 获取倒数第n个节点的前一个节点
        ListNode prev = stack.peek();
        
        // 将前一个节点的next指针跳过倒数第n个节点，直接指向倒数第n个节点的下一个节点
        prev.next = prev.next.next;
        
        // 获取新链表的头节点（去除了虚拟节点）
        ListNode ans = dummy.next;
        
        // 返回新链表的头节点
        return ans;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(L)， L 是链表的长度。

• 空间复杂度：O(L)， L 是链表的长度，主要为栈的开销。

方法二：双指针

        使用快慢指针的方式，快指针与慢指针相差n-1，即快指针比慢指针超前了 n 个节点。 两个指针同时遍历链表，当快指针指向null时，此时慢指针正好指向倒数第n个元素。

Java示例

class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        // 创建一个虚拟节点，用于处理删除第一个节点的情况
        ListNode dummy = new ListNode(0, head);
        
        // 创建两个指针，一个指向链表的头节点，另一个指向虚拟节点
        ListNode first = head;
        ListNode second = dummy;
        
        // 将第一个指针向前移动n个节点
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            first = first.next;
        }
        
        // 同时移动第一个和第二个指针，直到第一个指针到达链表末尾
        while (first != null) {
            first = first.next;
            second = second.next;
        }
        
        // 此时第二个指针指向倒数第n个节点的前一个节点
        // 将前一个节点的next指针跳过倒数第n个节点，直接指向倒数第n个节点的下一个节点
        second.next = second.next.next;
        
        // 获取新链表的头节点（去除了虚拟节点）
        ListNode ans = dummy.next;
        
        // 返回新链表的头节点
        return ans;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(L)，L 是链表的长度。

• 空间复杂度：O(1)。