leetcode hot100 19.删除链表的倒数第 N 个结点快慢指针 medium

核心思路：制造"距离差"

要删除倒数第 nnn 个节点，需要找到它的前驱节点（即倒数第 n+1n+1n+1 个）。

让 fast 指针先向前走 n+1n+1n+1 步。此时，fast （指向第n+1个节点）和 slow （指向第一个节点）之间隔了 nnn 个节点。
同时移动 fast 和 slow，直到 fast 指向最后一个节点。此时 slow 恰好指向倒数第 n+1n+1n+1 个节点

这道题不需要创建新链表，所以不是：

python 复制代码

        prehead = ListNode(-1)
        dummy = prehead
	
			... ...

            # 建立新节点并移动指针
            dummy.next = ... ...
            dummy = dummy.next

重组旧链表，只需要新建一个 prehead 节点，指向链表

python 复制代码

        prehead = ListNode(-1)
        prehead.next = head  
        ... ...

		return prehead.next

直接返回head不行吗，为什么要prehead = ListNode(-1)

prehead.next = head 返回prehead.next:
核心原因：头节点也是会被删除的

假设链表是 $1, 2$ ，要删除倒数第 2 个（也就是删除 1）:

prehead 指向 1。
经过计算，slow 停在 prehead 上。
执行 slow.next = slow.next.next（即 prehead.next = 2）。
此时：head 变量依然指向 1。prehead.next 指向 2。

如果 return head，结果是 $1, 2$ （错误）；如果 return prehead.next，结果是 $2$ （正确）

"哑节点" (Dummy Node) 的作用

防止"丢头"：如上所述，处理头节点被删除的情况。、、
空链表保护：当链表被删空时，prehead.next 会正确返回 None，而直接操作 head 可能会导致空指针引用报错

时间复杂度 ：O(N)O(N)O(N)

虽然有两个循环（for 和 while），但指针一共只从头走到尾一次。
空间复杂度：O(1)O(1)O(1)

只额外申请了 prehead, fast, slow 这几个引用空间。

python 复制代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def removeNthFromEnd(self, head: Optional[ListNode], n: int) -> Optional[ListNode]:

        # 用于指向新链表
        prehead = ListNode(-1)
        prehead.next = head  # 这一步是修复报错的关键

        # 用于操作旧链表
        fast = slow = prehead
        
        # fast先走n+1步
        for i in range(n+1):
            fast = fast.next

        # 同时移动 fast 和 slow，直到 fast 指向最后一个节点
        # 此时 slow 恰好指向倒数第 n+1 个节点
        while fast:
            slow = slow.next
            fast = fast.next

        # 倒数第 n+1 个节点，应该指向：倒数第 n+2 个节点
        #（跳过倒数n）
        tmp = slow.next.next
        slow.next = tmp

        return prehead.next

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