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。
此题目为链表题，拿出我们的杀手锏，链表解题经典三把斧：
- 哑巴节点
- 栈
- 快慢指针
关于内存问题：由于Swift及OC均有ARC内存机制，因此删除的节点内容未主动释放，如在手动内存管理的情况下，需要释放被删除节点的内存占用。
方法一、计算链表长度
先求出链表长度L，再将链表从头移动到L-n+1的位置，删除其下一个节点。
时间复杂度：O(n)，一次求长度n，极端情况下的一次遍历，2n->O(n)
空间复杂度：O(1)
Swift
//计算链表长度, 删除l-n+1的位置
func removeNthFromEnd(_ head: ListNode?, _ n: Int) -> ListNode? {let dummyNode = ListNode(0, head);let len = getLenOfListNode(head)var current:ListNode? = dummyNodefor _ in 1..<len-n+1 {current = current?.next}current?.next = current?.next?.next//MRC Or ARC？被释放的节点内存需要处理吗？let ans = dummyNode.nextreturn ans}func getLenOfListNode(_ listNode:ListNode?) -> Int {var len = 0var current = listNodewhile let cur = current {current = cur.nextlen += 1}return len}
OC
//计算链表长度, 删除l-n+1的位置
- (ListNodeOC *)removeNthFromEnd:(ListNodeOC *)head atReverseIdx:(NSInteger)n {//构造虚拟头节点ListNodeOC *dummyNode = [[ListNodeOC alloc] initWithVal:0 next:head];NSInteger len = [self lenOfListNode:head];ListNodeOC *cur = dummyNode;for (NSInteger i=1; i<len-n+1; i++) {cur = cur.next;}cur.next = cur.next.next;return dummyNode.next;
}
解法二、栈
先将链表入栈，再出栈n个元素后，栈顶部的元素就是我们需要删除的节点的前一个节点。
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(n)
Swift
//入栈后弹栈n次即可func removeNthFromEnd(_ head: ListNode?, _ n: Int) -> ListNode? {//构造影子节点let fickNode = ListNode(0)fickNode.next = headlet stack = Stack<ListNode>()var cur:ListNode? = fickNodewhile let currentNode = cur {stack.push(currentNode)cur = currentNode.next}for _ in 0..<n {let _ = stack.pop()}if let preNode = stack.top() {preNode.next = preNode.next?.next}return fickNode.next}
OC
- (ListNodeOC *)removeNthFromEnd:(ListNodeOC *)head atReverseIdx:(NSInteger)n {ListNodeOC *dummyNode = [[ListNodeOC alloc] initWithVal:0 next:head];StackOC *stack = [[StackOC alloc] init];//先入栈ListNodeOC *cur = dummyNode;while (cur) {[stack push:cur];cur = cur.next;}//出栈n个元素for (NSInteger i=0; i<n; i++) {[stack pop];}//删除最后一个元素cur = [stack top];cur.next = cur.next.next;[stack cleanAll];return dummyNode.next;
}
双指针
创建哑巴节点，有两个指针均指向哑巴节点，首先移动第2个指针n次，此时第1、2个指针相距n个节点；然后同时移动1、2两个节点，直至第2个指针指向最后一个元素，此时的第1个指针指向的节点就是倒数第n个元素的前一个元素。
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)
Swift
func removeNthFromEnd(_ head: ListNode?, _ n: Int) -> ListNode? {//构造影子节点，为指针操作预留空间let dummyNode = ListNode(0, head)var first:ListNode? = dummyNodevar second:ListNode? = dummyNodevar current:ListNode? = dummyNodefor _ in 0..<n {if let cur = current {second = cur.nextcurrent = second}}//同时移动两个指针,直至2到达结尾while let _ = current?.next {first = first?.nextsecond = second?.nextcurrent = second}first?.next = first?.next?.nextreturn dummyNode.next}
OC
- (ListNodeOC *)removeNthFromEnd:(ListNodeOC *)head atReverseIdx:(NSInteger)n {ListNodeOC *dummyNode = [[ListNodeOC alloc] initWithVal:0 next:head];ListNodeOC *firstNode = dummyNode;ListNodeOC *secondNode = dummyNode;//先移动指针，让两个指针差值为nfor (NSInteger i=0; i<n; i++) {secondNode = secondNode.next;}//同时移动两个指针，当第二个指针指向最后一个元素的时候，第一个指针指向的正是倒数第n个元素while (secondNode.next) {firstNode = firstNode.next;secondNode = secondNode.next;}firstNode.next = firstNode.next.next;return dummyNode.next;
}
