19.删除链表的倒数第N个结点

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。

进阶：你能尝试使用一趟扫描实现吗？

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

思路：

首先需要明确，对于单链表的删除或者新增操作，我们需要找到待处理节点的前一个节点才好操作。

由于有可能要删除的是倒数最后一个结点，也即第一个结点，故我们可以建立一个虚拟头结点dummy，然后设定快慢指针，fast和slow，让fast先走n步，slow不动，然后fast和slow同时走，直到fast走到尽头，假设加上虚拟头结点共有m个结点（则从虚拟头结点走到尾节点需要m-1步，如5根手指，中间只有4个间隙），则fast走n步后，还剩下m-n-1步走到尾结点，此时fast和slow再都走m-n-1步，fast到达尽头尾节点，而slow 还差n步才到尽头，所以这个位置刚好是我们所要删除结点的前一位置。如图所示：

现在两个指针同时走，fast走到尾结点走了m-1-n步，故慢指针也是走了m-1-n步，还差n步才到尾结点，因此慢指针刚好指着我们需要的倒数第n个结点的前一结点，因为还差n步才到尾节点，说明当前节点到尾节点的节点个数总和是n+1,也即当前节点是倒数第n+1个节点，也即倒数第n个节点的前一节点。

注意：上述走法即使没有虚拟头节点，也是同样的走法，因为我们是按总节点个数m中夹着m-1步操作的，即有没有虚拟头结点，不影响走法，也是快指针也走n步，然后快慢指针同时走，只是走到尾节点的时候，快慢两个指针同时都比有虚拟头节点的少走一步而已，这里加了虚拟头节点，是因为可能要找的是真实头节点的前一节点。

Java代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        //由于可能要删除的是头结点，故建立虚拟头结点，用于统一操作
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;
        ListNode fast = dummy,slow = dummy;
        //快指针先走n步
        for(int i = 0;i < n;i++){
            fast = fast.next;
        }
        //现在快慢指针一起走
        while(fast.next != null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
        }
        slow.next = slow.next.next;
        return dummy.next;

    }
}

Go代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func removeNthFromEnd(head *ListNode, n int) *ListNode {
    // 经典快慢双指针的题，快指针先走 n 步
    // 随后快慢指针一起走，每次走一步，当快指针到尾的时候，慢指针指向了倒数第n个节点的前一个节点
    // 注意：删除节点，一般是要找到需要删除节点的前一个节点，然后改变指向完成删除
    // 而要删除的节点可能是第一个节点，所以为了统一操作，常规操作是建立一个虚拟头节点dummy
    if head == nil {
        return nil
    }
    dummy := &ListNode{}
    dummy.Next = head
    slow,fast := dummy,dummy

    for i:= 0;i < n;i++ {
        fast = fast.Next
    }

    for fast.Next != nil {
        fast = fast.Next
        slow = slow.Next
    }

    slow.Next = slow.Next.Next
    return dummy.Next
}