1 题目描述
- 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。
2 题目示例
示例 2:
输入:head = [1], n = 1
输出:[]
示例 3:
输入:head = [1,2], n = 1
输出:[1]
3 题目提示
- 链表中结点的数目为 sz
- 1 <= sz <= 30
- 0 <= Node.val <= 100
- 1 <= n <= sz
4 思路
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 \textit{next}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 yy,我们需要知道节点 yy 的前驱节点 xx,并将 xx 的指针指向 yy 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 LL。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+1L−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 nn 保持一致,节点的编号从 11 开始,头节点为编号 11 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+1L−n+1 个节点。当遍历到第 L-n+1L−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。
复杂度分析
时间复杂度:O(L),其中 LL 是链表的长度。
空间复杂度:O(1)。
方法二:栈
思路与算法
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 nn 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。
时间复杂度:O(L)O(L),其中 LL 是链表的长度。
空间复杂度:O(L)O(L),其中 LL 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 nn 个节点,因此我们可以使用两个指针 \textit{first}first 和 \textit{second}second 同时对链表进行遍历,并且 \textit{first}first 比 \textit{second}second 超前 nn 个节点。当 \textit{first}first 遍历到链表的末尾时,\textit{second}second 就恰好处于倒数第 nn 个节点。
具体地,初始时 \textit{first}first 和 \textit{second}second 均指向头节点。我们首先使用 \textit{first}first 对链表进行遍历,遍历的次数为 nn。此时,\textit{first}first 和 \textit{second}second 之间间隔了 n-1n−1 个节点,即 \textit{first}first 比 \textit{second}second 超前了 nn 个节点。
在这之后,我们同时使用 \textit{first}first 和 \textit{second}second 对链表进行遍历。当 \textit{first}first 遍历到链表的末尾(即 \textit{first}first 为空指针)时,\textit{second}second 恰好指向倒数第 nn 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 nn 个节点的前驱节点而不是倒数第 nn 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 \textit{second}second 指向哑节点,其余的操作步骤不变。这样一来,当 \textit{first}first 遍历到链表的末尾时,\textit{second}second 的下一个节点就是我们需要删除的节点。
复杂度分析
时间复杂度:O(L)O(L),其中 LL 是链表的长度。
空间复杂度:O(1)O(1)。
5 我的答案
方法一:计算链表长度
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode dummy = new ListNode(0, head);
int length = getLength(head);
ListNode cur = dummy;
for (int i = 1; i < length - n + 1; ++i) {
cur = cur.next;
}
cur.next = cur.next.next;
ListNode ans = dummy.next;
return ans;
}
public int getLength(ListNode head) {
int length = 0;
while (head != null) {
++length;
head = head.next;
}
return length;
}
}
方法二:栈
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode dummy = new ListNode(0, head);
Deque<ListNode> stack = new LinkedList<ListNode>();
ListNode cur = dummy;
while (cur != null) {
stack.push(cur);
cur = cur.next;
}
for (int i = 0; i < n; ++i) {
stack.pop();
}
ListNode prev = stack.peek();
prev.next = prev.next.next;
ListNode ans = dummy.next;
return ans;
}
}
方法三:双指针
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode dummy = new ListNode(0, head);
ListNode first = head;
ListNode second = dummy;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
first = first.next;
}
while (first != null) {
first = first.next;
second = second.next;
}
second.next = second.next.next;
ListNode ans = dummy.next;
return ans;
}
}