测开算法常见面试题：要求删除链表中的倒数第 K 个节点

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给定一个链表，要求删除链表中的倒数第 K 个节点。链表可以被视为一个节点的序列，每个节点有两个部分：节点值和指向下一个节点的指针。删除节点后，链表的结构应该保持完整。

方法 1：使用双指针法

思路

1. 设置两个指针

   使用两个指针 first 和 second，初始时它们都指向链表的头节点。

2. 移动第一个指针

   首先让 first 指针向后移动 K 个节点。

3. 移动两个指针

   接下来，同步移动 first 和 second，直到 first 到达链表的末尾。此时，second 指针指向的节点就是待删除节点的前一个节点。

4. 删除节点

   通过更改指针的连接，跳过该节点，达到删除的效果。

class ListNode:  
    def __init__(self, val=0, next=None):  
        self.val = val  
        self.next = next  

def removeNthFromEnd(head: ListNode, n: int) -> ListNode:  
    dummy = ListNode(0)  
    dummy.next = head  
    first = dummy  
    second = dummy  
    # Move first n+1 steps ahead  
    for _ in range(n + 1):  
        first = first.next  
    # Move first to the end, maintaining the gap  
    while first:  
        first = first.next  
        second = second.next  
    # Skip the desired node  
    second.next = second.next.next  
    
    return dummy.next  

时间复杂度

• O(L)

  L 是链表的长度，因为我们需要遍历整个链表。

空间复杂度

• O(1)

  只使用了常数级别的额外空间。

方法 2：计算链表长度

思路

1. 遍历计算长度

   首先遍历一次链表，计算出链表的长度。

2. 确定要删除的节点位置

   根据链表长度和 K 值，找到需要删除节点的前一个节点。

3. 再遍历一次

   再次遍历链表，找到该节点并修改指针。

def removeNthFromEnd(head: ListNode, n: int) -> ListNode:  
    length = 0  
    current = head  
    
    # Calculate the length of the ListNode  
    while current:  
        length += 1  
        current = current.next  
    # If n is equal to the length, we need to remove the head  
    if n == length:  
        return head.next  
    current = head  
    # Find the node before the one we want to remove  
    for _ in range(length - n - 1):  
        current = current.next  
    current.next = current.next.next  # Remove the nth node from end  
    return head  

时间复杂度

• O(L)

  同样是遍历链表两次，所以时间复杂度是 O(L)。

空间复杂度

• O(1)

  只使用了常数的额外空间。

总结

两种方法都可以有效地删除链表中倒数第 K 个元素。第一种方法利用双指针的灵活性，避免了再一次遍历的过程；而第二种方法则直观地通过计算长度来找到目标节点。两种方法在时间复杂度和空间复杂度上都是高效的，具体选择可根据实现的需求和个人习惯。

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