链表：19. 删除链表的倒数第 N 个结点
19. 删除链表的倒数第 N 个结点
19. 删除链表的倒数第 N 个结点
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。
**进阶：**你能尝试使用一趟扫描实现吗？
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 <= 300 <= Node.val <= 1001 <= n <= sz
前言
在对链表进行操作时，一种常用的技巧是添加一个哑节点（dummy node），它的 next 指针指向链表的头节点。这样一来，我们就不需要对头节点进行特殊的判断了。
例如，在本题中，如果我们要删除节点 y，我们需要知道节点 y 的前驱节点 x，并将 x 的指针指向 y 的后继节点。但由于头节点不存在前驱节点，因此我们需要在删除头节点时进行特殊判断。但如果我们添加了哑节点，那么头节点的前驱节点就是哑节点本身，此时我们就只需要考虑通用的情况即可。
特别地，在某些语言中，由于需要自行对内存进行管理。因此在实际的面试中，对于「是否需要释放被删除节点对应的空间」这一问题，我们需要和面试官进行积极的沟通以达成一致。下面的代码中默认不释放空间。
方法一：计算链表长度
一种容易想到的方法是，我们首先从头节点开始对链表进行一次遍历，得到链表的长度 L。随后我们再从头节点开始对链表进行一次遍历，当遍历到第 L−n+1 个节点时，它就是我们需要删除的节点。
为了与题目中的 n 保持一致，节点的编号从 1 开始，头节点为编号 1 的节点。
为了方便删除操作，我们可以从哑节点开始遍历 L−n+1 个节点。当遍历到第 L−n+1 个节点时，它的下一个节点就是我们需要删除的节点，这样我们只需要修改一次指针，就能完成删除操作。
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
// 定义一个前驱节点
ListNode dummy = new ListNode(0, head);
// 计算链表的长度
int length = 0;
while (head != null) {
length++;
head = head.next;
}
// 定位到要删除节点的前驱节点
ListNode curr = dummy;
for (int i = 0; i < length - n + 1; i++) {
curr = curr.next;
}
// 删除节点
curr.next = curr.next.next;
return dummy.next;
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：
O(n)，其中n是链表的长度。 - 空间复杂度：
O(1)。
方法二：栈
我们也可以在遍历链表的同时将所有节点依次入栈。根据栈「先进后出」的原则，我们弹出栈的第 n 个节点就是需要删除的节点，并且目前栈顶的节点就是待删除节点的前驱节点。这样一来，删除操作就变得十分方便了。
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
// 定义一个哑节点(可以忽略头结点为空的情况)
ListNode dummy = new ListNode(0, head);
Stack<ListNode> stack = new Stack<>();
ListNode curr = dummy;
// 将所有节点入栈
while (curr != null) {
stack.push(curr);
curr = curr.next;
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
stack.pop();
}
// 找到对应结点的前驱节点
ListNode prev = stack.peek();
// 删除节点
prev.next = prev.next.next;
return dummy.next;
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：
O(n)，其中n是链表的长度。 - 空间复杂度：
O(n)，其中n是链表的长度。主要为栈的开销。
方法三：双指针
我们也可以在不预处理出链表的长度，以及使用常数空间的前提下解决本题。
由于我们需要找到倒数第 n 个节点，因此我们可以使用两个指针 first 和 second 同时对链表进行遍历，并且 first 比 second 超前 n 个节点。当 first 遍历到链表的末尾时，second 就恰好处于倒数第 n 个节点。
具体地，初始时 first 和 second 均指向头节点。我们首先使用 first 对链表进行遍历，遍历的次数为 n。此时，first 和 second 之间间隔了 n−1 个节点，即 first 比 second 超前了 n 个节点。
在这之后，我们同时使用 first 和 second 对链表进行遍历。当 first 遍历到链表的末尾（即 first 为空指针）时，second 恰好指向倒数第 n 个节点。
根据方法一和方法二，如果我们能够得到的是倒数第 n 个节点的前驱节点而不是倒数第 n 个节点的话，删除操作会更加方便。因此我们可以考虑在初始时将 second 指向哑节点，其余的操作步骤不变。这样一来，当 first 遍历到链表的末尾时，second的下一个节点就是我们需要删除的节点。
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
// 定义一个哑节点(可以忽略头结点为空的情况)
ListNode dummy = new ListNode(0, head);
// 定义双指针
ListNode first = head;
ListNode second = dummy;
// 快指针前移 n 个节点
for (int i = 0; i < n; i++) {
first = first.next;
}
while (first != null) {
first = first.next;
second = second.next;
}
// 删除节点
second.next = second.next.next;
return dummy.next;
}
}
复杂度分析
时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。
空间复杂度：O(1)。