【LeetCode】 19. 删除链表的倒数第N个节点

19.删除链表的倒数第N个节点

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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]

思路

双指针的经典应用，如果要删除倒数第n个节点，让fast移动n步，然后让fast和slow同时移动，直到fast指向链表末尾。删掉slow所指向的节点就可以了。

思路是这样的，但要注意一些细节。

分为如下几步：

• 首先这里我推荐大家使用虚拟头结点，这样方便处理删除实际头结点的逻辑。
• 定义fast指针和slow指针，初始值为虚拟头结点，如图：

• fast首先走n + 1步 ，为什么是n+1呢，因为只有这样同时移动的时候slow才能指向删除节点的上一个节点（方便做删除操作），如图：

• fast和slow同时移动，直到fast指向末尾，如题：

• 删除slow指向的下一个节点，如图：

此时不难写出如下C++代码：

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
        dummyHead->next = head;
        ListNode* slow = dummyHead;
        ListNode* fast = dummyHead;
        while(n-- && fast != NULL) {
            fast = fast->next;
        }
        fast = fast->next; // fast再提前走一步，因为需要让slow指向删除节点的上一个节点
        while (fast != NULL) {
            fast = fast->next;
            slow = slow->next;
        }
        slow->next = slow->next->next; 
        
        // ListNode *tmp = slow->next;  C++释放内存的逻辑
        // slow->next = tmp->next;
        // delete nth;
        
        return dummyHead->next;
    }
};

其他语言版本

java:

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n){
    ListNode dummyNode = new ListNode(0);
    dummyNode.next = head;

    ListNode fastIndex = dummyNode;
    ListNode slowIndex = dummyNode;

    //只要快慢指针相差 n 个结点即可
    for (int i = 0; i < n  ; i++){
        fastIndex = fastIndex.next;
    }

    while (fastIndex.next != null){
        fastIndex = fastIndex.next;
        slowIndex = slowIndex.next;
    }

    //此时 slowIndex 的位置就是待删除元素的前一个位置。
    //具体情况可自己画一个链表长度为 3 的图来模拟代码来理解
    slowIndex.next = slowIndex.next.next;
    return dummyNode.next;
}

Python:

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def removeNthFromEnd(self, head: ListNode, n: int) -> ListNode:
        head_dummy = ListNode()
        head_dummy.next = head

        slow, fast = head_dummy, head_dummy
        while(n!=0): #fast先往前走n步
            fast = fast.next
            n -= 1
        while(fast.next!=None):
            slow = slow.next
            fast = fast.next
        #fast 走到结尾后，slow的下一个节点为倒数第N个节点
        slow.next = slow.next.next #删除
        return head_dummy.next

C语言

/**c语言单链表的定义
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode* removeNthFromEnd(struct ListNode* head, int n) {
    //定义虚拟头节点dummy 并初始化使其指向head
    struct ListNode* dummy = malloc(sizeof(struct ListNode));
    dummy->val = 0;
    dummy->next = head;
    //定义 fast slow 双指针
    struct ListNode* fast = head;
    struct ListNode* slow = dummy;

    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        fast = fast->next;
    }
    while (fast) {
        fast = fast->next;
        slow = slow->next;
    }
    slow->next = slow->next->next;//删除倒数第n个节点
    head = dummy->next;
    free(dummy);//删除虚拟节点dummy
    return head;
}