leetcode 19.删除链表的倒数第N个节点

第十九题：删除链表的倒数第N个节点

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。

1.快慢指针：

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。

• 时间复杂度：O(L)，其中 L是链表的长度。
• 空间复杂度：O(1）。

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;

    }

2.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。

• 时间复杂度：O(L)，其中 L是链表的长度。
• 空间复杂度：O(L)。其中 L 是链表的长度。主要为栈的开销。

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;
    }

3.两次遍历：

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。

• 时间复杂度：O(L)，其中 L是链表的长度。
• 空间复杂度：O(1)。

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;
    }
}