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算法:删除链表的倒数第N个节点(Java版)

ztj100 2024-11-16 02:55 19 浏览 0 评论

删除链表的倒数第N个节点是一个经典的链表操作问题。为了解决这个问题,我们可以使用双指针的方法。

思路

首先让第一个指针先向前移动N+1步,然后两个指针同时向前移动,直到第一个指针到达链表的末尾。此时,第二个指针所指向的节点就是我们需要删除的倒数第N个节点。

初始化:

  • 创建一个虚拟头节点(dummy),并将其next指针指向链表的头节点(head)。
  • 初始化两个指针first和second,都指向虚拟头节点(dummy)。

移动first指针:

  • 使用循环将first指针向前移动n+1步。
  • 注意:此时first指针将位于要删除节点的前面的第n+1个位置。

同时移动first和second指针:

  • 使用循环同时移动first和second指针,直到first指针到达链表的末尾。
  • 在这个过程中,second指针将逐渐接近要删除的节点。

删除节点:

  • 当first指针到达链表末尾时,second指针将指向要删除的节点的前一个节点。
  • 修改second指针的next指针,使其跳过要删除的节点,直接指向下一个节点。

返回结果:

  • 返回虚拟头节点的next指针作为新的链表头节点。

下面是一个Java实现的示例:

public class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(int x) { val = x; }
}

public class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        ListNode first = dummy;
        ListNode second = dummy;

        // 首先,让first指针向前移动n+1步
        for (int i = 0; i <= n; i++) {
            first = first.next;
        }

        // 然后,两个指针同时向前移动,直到first到达链表末尾
        while (first != null) {
            first = first.next;
            second = second.next;
        }

        // 删除second所指向的节点
        second.next = second.next.next;

        return dummy.next;
    }
}

在这个解法中,我们首先创建了一个虚拟头节点(dummy),它的作用是简化边界条件的处理。然后,我们使用两个指针first和second,首先让first指针向前移动n+1步,然后两个指针同时向前移动,直到first到达链表末尾。此时,second所指向的节点就是我们需要删除的倒数第N个节点。最后,我们修改second的next指针,跳过要删除的节点,从而完成删除操作。

时间复杂度:这个算法的时间复杂度是O(L),其中L是链表的长度。因为我们需要遍历整个链表一次。

空间复杂度:这个算法的空间复杂度是O(1)。我们只使用了常数级别的额外空间来存储指针。

总结

删除链表的倒数第N个节点的问题可以通过双指针的方法解决,时间复杂度为O(L),空间复杂度为O(1),是一种高效且节省空间的解法。

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