【链表】删除链表中的节点 & 删除链表的倒数第 N 个结点

删除链表节点题目

本题在leetcode上有两类题
剑指 Offer 18. 删除链表的节点 这个题中链表节点值不重复,只需要删除一个节点即可
还有一个类似的题203. 移除链表元素 这个题中链表节点值可能需要重复,因此需要删除多个,而这个题可以包含用于上面那个

237. 删除链表中的节点面试题 02.03. 删除中间节点是同一个题

剑指 Offer 18. 删除链表的节点
给定单向链表的头指针和一个要删除的节点的值,定义一个函数删除该节点。

返回删除后的链表的头节点。

注意:此题对比原题有改动

示例 1:

输入: head = [4,5,1,9], val = 5
输出: [4,1,9]
解释: 给定你链表中值为 5 的第二个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 1 -> 9.
示例 2:

输入: head = [4,5,1,9], val = 1
输出: [4,5,9]
解释: 给定你链表中值为 1 的第三个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 5 -> 9.

第二个题的描述如下
请编写一个函数,使其可以删除某个链表中给定的(非末尾)节点。传入函数的唯一参数为 要被删除的节点 。

示例 1:

输入:head = [4,5,1,9], node = 5
输出:[4,1,9]
解释:给定你链表中值为 5 的第二个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 1 -> 9.
示例 2:

输入:head = [4,5,1,9], node = 1
输出:[4,5,9]
解释:给定你链表中值为 1 的第三个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 5 -> 9.

可以看到两个题的区别在于输入参数的不同,第一个包含链表和要删除的值,第二个只包含要删除的链表的指针。

剑指offer 18 解法

虚拟头节点

定义一个虚拟头节点,使其next指针指向head,这样的好处在于方便统一处理要删除的节点位于头节点的特殊情况。
然后另一个节点去遍历链表,直到遍历到的值等于给定的值。然后改变该节点的next指针

class Solution {
    
    
    public ListNode deleteNode(ListNode head, int val) {
    
    
        // 定义虚拟头节点
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
        dummyHead.next = head;
        ListNode cur = dummyHead;
        while (cur.next.val != val) {
    
    
            cur = cur.next;
        }
        // 改变next指针
        cur.next = cur.next.next;
        return dummyHead.next;
    }
}

递归

我们来定义一个递归的函数

public ListNode deleteNode(ListNode head, int val)

他表示的是删除链表中值等于val的结点,那么递归的终止条件就是当head等于空的时候,我们直接返回head,因为一个空的链表我们是没法删除的,也就是下面这样

if (head == null)
    return head;

如果head结点不等于空,并且head结点的值等于val,我们直接返回head结点的下一个结点

if (head.val == val)
    return head.next;

否则也就是说头结点是删不掉的,我们就递归调用,从头结点的下一个开始继续上面的操作,直到删除为止。

head.next = deleteNode(head.next, val);
return head;

整体代码

class Solution {
    
    
    public ListNode deleteNode(ListNode head, int val) {
    
    
        if (head == null) {
    
    
            return head;
        }
        if (head.val == val) {
    
    
            return head.next;
        }
        head.next = deleteNode(head.next, val);
        return head;
    }
}

Leetcode 203 解法

虚拟头结点

同样设立一个虚拟头节点,next指向head节点。
设立一个当前节点向后遍历节点,如果下个节点的值不是val则继续向后移动,否则改变next指针

class Solution {
    
    
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
    
    
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
        dummyHead.next = head;
        ListNode cur = dummyHead;
        while (cur.next != null) {
    
    
            if (cur.next.val == val) {
    
    
                cur.next = cur.next.next;
            } else {
    
    
                cur = cur.next;
            }
        }
        return dummyHead.next;
    }
}

这个解答同样适用于上面那题。

递归

与上面那题不同之处在于把递归操作前移。把相等进行return的语句后移,这样可以解决多个节点要删除的问题

class Solution {
    
    
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
    
    
        if (head == null) {
    
    
            return head;
        }
        head.next = removeElements(head.next, val);
        if (head.val == val) {
    
    
            return head.next;
        }
        return head;
    }
}

Leetcode 237 解法

与下一个节点交换

从链表里删除一个节点 node 的最常见方法是修改之前节点的 next 指针,使其指向之后的节点。
在这里插入图片描述
因为,我们无法访问我们想要删除的节点 之前 的节点,我们始终不能修改该节点的 next 指针。相反,我们必须将想要删除的节点的值替换为它后面节点中的值,然后删除它之后的节点。
在这里插入图片描述
因为我们知道要删除的节点不是列表的末尾,所以我们可以保证这种方法是可行的。

class Solution {
    
    
    public void deleteNode(ListNode node) {
    
    
        node.val = node.next.val;
        node.next = node.next.next;
    }
}

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?

在这里插入图片描述
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]

解法

快慢指针

由于我们需要找到倒数第 n 个节点,因此我们可以使用两个指针first 和 second 同时对链表进行遍历,并且 first 比 second 超前 n 个节点。当 first 遍历到链表的末尾时,second 就恰好处于倒数第 nn 个节点。

如果我们能够得到的是倒数第 n 个节点的前驱节点而不是倒数第 n 个节点的话,删除操作会更加方便。因此我们可以考虑在初始时将 second 指向哑节点,其余的操作步骤不变。这样一来,当first 遍历到链表的末尾时,second 的下一个节点就是我们需要删除的节点。

在这里插入图片描述

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
    
    
        // 哑节点
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
        dummyHead.next = head;
        ListNode fast = dummyHead;
        ListNode slow = dummyHead;
        // 快指针先走n步
        while ((n--) != 0) {
    
    
            fast = fast.next;
        }
        // 一直到快指针到达最后一个节点
        while (fast.next != null) {
    
    
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }       
        // 删除节点
        slow.next = slow.next.next;
        return dummyHead.next;
    }

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