Given a linked list, remove the n-th node from the end of list and return its head.

Example:

Given linked list: 1->2->3->4->5, and n = 2.

After removing the second node from the end, the linked list becomes 1->2->3->5.

Note:

Given n will always be valid.

Follow up:

Could you do this in one pass?

解題思路

由於這道題是查閱瞭解答後才pass的，解答的解釋也非常精煉，這裡就直接把解答貼過來了。

方法一：兩次遍歷法

思路

我們注意到這個問題可以容易地簡化成另一個問題：刪除從列表開頭數起的第 (L - n + 1)(L−n+1) 個結點，其中 LL 是列表的長度。只要我們找到列表的長度 L，這個問題就很容易解決。

演算法

首先我們將新增一個啞結點作為輔助，該結點位於列表頭部。啞結點用來簡化某些極端情況，例如列表中只含有一個結點，或需要刪除列表的頭部。在第一次遍歷中，我們找出列表的長度 L。然後設定一個指向啞結點的指標，並移動它遍歷列表，直至它到達第 (L - n)(L−n) 個結點那裡。我們把第 (L - n)(L−n) 個結點的 next

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* first = (struct ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        ListNode* dummy = (struct ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        first
 
 = head;
        dummy->next = head;
        int size = 0;
        while(first != nullptr) {
            first = first->next;
            size += 1;
        }
        first = dummy;
        size -= n;
        while(size > 0) {
            first = first->next;
            size -= 1;
        }

        first->next = first->next->next;
        return dummy->next;
    }
};

複雜度分析

• 時間複雜度：O（L）
  該演算法對列表進行了兩次遍歷，首先計算了列表的長度L其次找到第（L-n）個結點。操作執行了2L-n步，時間複雜度為O（L）。
• 空間複雜度：O（L）
  我們只用了常量級的額外空間。

方法二：一次遍歷演算法

演算法

上述演算法可以優化為只使用一次遍歷。我們可以使用兩個指標而不是一個指標。第一個指標從列表的開頭向前移動 n+1 步，而第二個指標將從列表的開頭出發。現在，這兩個指標被 n 個結點分開。我們通過同時移動兩個指標向前來保持這個恆定的間隔，直到第一個指標到達最後一個結點。此時第二個指標將指向從最後一個結點數起的第 n 個結點。我們重新連結第二個指標所引用的結點的 next 指標指向該結點的下下個結點。

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* first = (struct ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        ListNode* second = (struct ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        ListNode* dummy = (struct ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        dummy->next = head;
        first = dummy;
        second = dummy;

        for(int i = 1; i <= n + 1; ++i) {
            first = first->next;
        }

        while(first != nullptr) {
            first = first->next;
            second = second->next;
        }
        second->next = second->next->next;

        return dummy->next;
    }
};

複雜度分析

• 時間複雜度：O（L）
  該演算法對含有L個子節點的列表進行了一次遍歷。因此時間複雜度為O(L)。
• 空間複雜度
  我們只用了常量級的額外空間。