【算法攻坚】快慢指针解法

这是我参与11月更文挑战的第20天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战

今日题目

给定一个链表，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

进阶：尝试使用一趟扫描实现吗？

思路一

由于链表只有头节点暴露，所以不清楚到底链表长度是多少，也就不清楚第n个节点在哪，

所以我们可以使用可以保留顺序索引的容器存储，这样就可以根据索引直接删掉倒数第n个节点

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
    ListNode cuur = head;
    List<ListNode> nodelist = new ArrayList<>();
    while (cuur != null) {
        nodelist.add(cuur);
        cuur = cuur.next;
    }
    int len = nodelist.size();
    //只有一个元素时，返回空
    if (len == 1 &&  n == 1) {
        return null;
    }
    //删除掉倒数第n个，也就是正数第一个head节点
    if (len == n) {
        return nodelist.get(1);
    }
    //其他情况删除节点，返回head
    nodelist.get(len - n - 1).next = nodelist.get(len - n).next;
    return head;
}
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思路二

另一种思路就是遍历两遍，第一遍找到总长度，第二遍根据总长度和n找到需要删除的节点

public ListNode removeNthFromEnd2(ListNode head, int n) {
    ListNode cuur = head;
    int length = 1;
    //第一遍计算出总长度
    while (cuur.next != null) {
        length++;
        cuur = cuur.next;
    }
    if (n == length) {
        head = head.next;
    } else {
        cuur = head;
        //第二遍删除第n个节点
        for (int i = 1; i < length - n; i++) {
            cuur = cuur.next;
        }
        cuur.next = cuur.next.next;
    }
    return head;
}
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思路三

利用快慢指针，由于是删除倒数第n个，让快指针先走n - 1步，然后慢指针再从头出发，与快指针同时前进。当快指针走到结尾的时候，slow.next就是要删除的节点。执行slow.next = slow.next.next即可。小技巧还是通过创建哨兵节点来简化头节点的处理方式。

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
    //新建哨兵节点，方便处理头节点
    ListNode pre = new ListNode();
    pre.next = head;
    ListNode fast = pre, slow = pre;
    for (int i = 0; i < n; i++){
        fast = fast.next;
    }
    while (fast.next != null){
        fast = fast.next;
        slow = slow.next;
    }
    //删除slow.next
    slow.next = slow.next.next;
    return pre.next;
}
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小结

这道题重点要学会快慢指针的思想，其他解法相对来说不是重点只作为了解即可，算法考察的更多是快慢指针的思想，需要掌握其原理。