Java算法题-解析 "删除链表的倒数第 N 个节点" 算法问题

题目:
给定一个链表,删除链表的倒数第 n
个节点,并返回链表的头节点。
引言:
"删除链表的倒数第 N 个节点" 是一个链表处理问题,要求在链表中删除倒数第 n
个节点。解决这个问题需要对链表操作和双指针法有深刻理解,同时需要注意边界条件的处理。通过解答这个问题,我们可以提升对链表操作、指针技巧和问题规模的考虑,同时也能拓展对链表节点的删除操作的应用。
算法思路:
我们可以使用双指针法来解决这个问题。具体思路如下:
- 初始化两个指针
fast
和slow
,初始都指向链表的头节点。 - 将
fast
指针向前移动n
步,使得fast
指针与slow
指针之间相隔n
个节点。 - 同时移动
fast
和slow
指针,直到fast
指针到达链表的末尾。 - 此时
slow
指针指向待删除节点的前一个节点。 - 修改
slow
指针的next
指向slow.next.next
,完成删除操作。
代码实现:
以下是使用 Java 实现的 "删除链表的倒数第 N 个节点" 算法的示例代码:
class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}
public class RemoveNthFromEnd {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode dummy = new ListNode(0);
dummy.next = head;
ListNode fast = dummy, slow = dummy;
// Move fast pointer n steps ahead
for (int i = 0; i <= n; i++) {
fast = fast.next;
}
// Move both pointers until fast reaches the end
while (fast != null) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}
// Remove the nth node from end
slow.next = slow.next.next;
return dummy.next;
}
}
算法分析:
- 时间复杂度:双指针分别移动了
n
和n - k
步,时间复杂度为 O(k)。 - 空间复杂度:只需要常数级别的额外空间,所以空间复杂度为 O(1)。
示例和测试:
假设给定链表为 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5
,n
为 2
,根据算法,删除倒数第 2
个节点后,链表变为 1 -> 2 -> 3 -> 5
。
我们可以使用以下代码进行测试:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
RemoveNthFromEnd solution = new RemoveNthFromEnd();
ListNode head = new ListNode(1);
head.next = new ListNode(2);
head.next.next = new ListNode(3);
head.next.next.next = new ListNode(4);
head.next.next.next.next = new ListNode(5);
int n = 2;
ListNode newHead = solution.removeNthFromEnd(head, n);
// Print the updated linked list
ListNode current = newHead;
while (current != null) {
System.out.print(current.val + " -> ");
current = current.next;
}
}
}
总结:
"删除链表的倒数第 N 个节点" 算法问题要求删除链表中的倒数第 n
个节点,是一个涉及链表处理和双指针技巧的问题。通过实现这个算法,我们可以提升对链表操作、指针技巧和问题规模的考虑,同时也能拓展对链表节点的删除操作的应用。这个问题强调了在解决编程难题时,使用双指针法来处理链表中的节点操作的重要性。