leetcode 题号#19 删除链表的第n个节点

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题目

给定一个链表,删除链表的倒数第 n 个节点,并且返回链表的头结点。

示例:

给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 n = 2.
当删除了倒数第二个节点后,链表变为 1->2->3->5.

说明:
给定的 n 保证是有效的。

解题思路

题目中需要删除倒数第n个结点,关键在于找到倒数第n个结点,其实换句话说也就是从此结点数到尾结点总共有n个结点,最直观的方法就是遍历链表结点,从此结点往后遍历记数到第n个时判断是否为尾结点,如果是将此结点删除即可。

分析一下复杂度,因为没有申请额外的空间,所以空间复杂度为O(1),假设链表长度为m,需要删除倒数第n个结点,遍历到当前结点需要遍历链表m-n次,每个结点又需要遍历到之后的第n-1个结点判断是否为尾结点,这种方法需要使用嵌套循环,所以时间复杂度为O((m-n)(n-1))

转换一下思路,其实可以先使用头结点后的第n-1个结点,如果此结点(以下称为结点A)是尾结点那头结点就是倒数第n个结点,如果结点A不是尾结点,可以从结点A开始遍历,同时倒数第n个结点为头结点的下一结点,循环遍历,直到找到尾结点。

这种方法的需要两个循环,假设链表长度为m,需要删除倒数第n个结点,获得头结点后的第n-1个结点需要遍历n-1次,而第二个循环为了查找到尾结点需要循环m-n次,所以时间复杂度为O(max(n-1, m-n)),最差情况下时间复杂度为O(m),而之前一种方法 只有在最好情况下时间复杂度才为O(m),两个方法同样空间复杂度都为O(1),所以第二种方法会更好,代码如下。

class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode tailNode = moveToNthNode(head, n);

        ListNode currNode = head;
        ListNode prevNode = null;
        while(tailNode != null && tailNode.next != null) {
            prevNode = currNode;
            currNode = currNode.next;
            tailNode = tailNode.next;
        }
        return deleteNode(head, prevNode, currNode);
    }
    
    private ListNode moveToNthNode(ListNode head, int n) {
        int i = 1;
        ListNode currNode = head;
        while(i < n) {
            currNode = currNode.next;
            ++i;
        }

        return currNode;
    }
    
    private ListNode deleteNode(ListNode head, ListNode prevNode, ListNode removeNode) {
        ListNode headNode = head;
        if(prevNode == null) {
            headNode = removeNode.next;
        } else {
            prevNode.next = removeNode.next;
        }
        return headNode;
    }
}
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