一、前言

盲目刷题只会让自己心态爆炸，所以本期14天算法学习计划，也是LeetCode上的 [算法]学习计划，在本专栏的每一篇文章都会整理每一天的题目并给出详细题解，以及知识点的整理

二、知识点

链表

链表——初识链表

快慢指针

一种双指针的特殊移动方式，一般快指针的移动步长为慢指针的两倍，通过两个指针之间的差来解决问题

三、LeetCode19. 删除链表的倒数第 N 个结点

1.题目

LeetCode19. 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。

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]

2.解题思路（含图）

本题我们可以用快慢指针的思路去解决，即利用两个指针差解决问题

要删除的元素最终为慢指针指向的元素的下一个节点（链表特有的，下文会提到），而当慢指针指的下一个节点向要删除的元素时，快指针的下一个节点恰好指向null（终止条件）

这时候肯定有人问：这快慢指针的差怎么设定？

题目给了我们一个值n用来表示要删除的元素是倒数第几个，按照上面的思想，我们来列举一下

当n=1时： slow.next指向最后一个元素，slow指向倒数第二个元素，fast.next指向null，fast指向最后一个元素，差值为0
当n=2时： slow.next指向倒数第二个元素，slow指向倒数第三个元素，fast.next指向null，fast指向最后一个元素，差值为1
当n=3时： slow.next指向倒数第三个元素，slow指向倒数第四个元素，fast.next指向null，fast指向最后一个元素，差值为2

…
注：此处的差值指的是快慢指针指向元素之间间隔的元素个数，如[1,2,3,4,5]数组，慢指针指向1，快指针指向3，那么差值为1

从上面的枚举可以看出，快慢指针差值为 n-1 ，所以要让快指针先移动n步才能保证差值为n-1


当快指针移动了n步以后，让快慢指针同时移动，直到快指针指向元素的下一个节点为NULL为止

在链表中，index.next指向的是地址值，让index.next = indext.next.next的话，跳过了下一个元素的地址值，变相的就删除了下一个元素（index指向元素的下一个），这也是上文中说到的链表特性

3.代码实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode slow = head, fast = head;
        //让快指针先移动n，产生快慢指针的差为n-1
        for(int i = 0; i < n; i++ ){
            fast = fast.next;
        }
        //当元素为1时，返回值为空
        if(fast == null){
            return head.next;
        }
        //快慢指针同时移动，直至快指针指向元素下一个节点为空
        while(fast.next != null){
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        //删除元素
        slow.next = slow.next.next;
        //返回值
        return head;
    }
}

4.复杂度分析

• 时间复杂度：O(L)
  其中 L 是链表的长度

• 空间复杂度：O(1)

5.验证代码

6.其它方法（来自力扣）

1️⃣计算链表长度

class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode dummy = new ListNode(0, head);
        int length = getLength(head);
        ListNode cur = dummy;
        for (int i = 1; i < length - n + 1; ++i) {
            cur = cur.next;
        }
        cur.next = cur.next.next;
        ListNode ans = dummy.next;
        return ans;
    }

    public int getLength(ListNode head) {
        int length = 0;
        while (head != null) {
            ++length;
            head = head.next;
        }
        return length;
    }
}

• 时间复杂度：O(L)
  其中 L 是链表的长度

• 空间复杂度：O(1)

2️⃣栈

class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode dummy = new ListNode(0, head);
        Deque<ListNode> stack = new LinkedList<ListNode>();
        ListNode cur = dummy;
        while (cur != null) {
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;
        }
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            stack.pop();
        }
        ListNode prev = stack.peek();
        prev.next = prev.next.next;
        ListNode ans = dummy.next;
        return ans;
    }
}

• 时间复杂度：O(L)
  其中 L 是链表的长度

• 空间复杂度：O(L)
  其中 L 是链表的长度，主要为栈的开销

四、结语

本题的快慢指针与前面的题目不太一样，要善于利用链表的特性解决问题，优化代码