Leetcode: 删除链表的倒数第 N 个结点

原题：leetcode.cn/problems/re…

题目描述

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。

解题思路

1. 双指针技巧：
   • 快指针先移动 N 步
   • 慢指针从头开始同步移动
2. 虚拟头节点：
   • 创建哑节点简化头节点删除操作
   • 始终返回 dummy.next 作为结果
3. 同步移动：
   • 快慢指针同步移动直至快指针到链表尾
   • 此时慢指针指向待删除节点的前驱
4. 删除操作：
   • 修改慢指针的 next 指向下下节点
   • 跳过需删除节点完成移除

关键洞察

1. 倒数位置转换：
   • 倒数第 N 个 ≡ 正数第 (L-N+1) 个
   • 双指针避免显式计算链表长度 L
2. 间距控制原理：
   • 快指针领先 N 步形成固定间距
   • 当快指针到尾部时，慢指针恰在目标前驱
3. 边界处理：
   • 虚拟头节点统一处理头节点删除
   • 处理 N>L 的情况（快指针提前到 null）
4. 一次遍历：
   • 仅需单次遍历即可完成删除
   • 时间复杂度严格 O(L)

复杂度分析

指标	说明
时间复杂度	O(L)：L 为链表长度，只需一次遍历
空间复杂度	O(1)：仅使用常数空间存储指针
最佳情况	O(1)：当删除头节点时

代码实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val, next) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.next = (next===undefined ? null : next)
 * }
 */
/**
 * @param {ListNode} head
 * @param {number} n
 * @return {ListNode}
 */
var removeNthFromEnd = function (head, n) {
    const dummy = new ListNode(0, head); // 创建虚拟头节点，指向head
    let fast = dummy, slow = dummy;

    // 快指针先走 n+1 步
    for (let i = 0; i <= n; i++) {
        fast = fast.next;
    }

    // 快慢指针同时移动，直到快指针到达链表末尾
    while (fast) {
        fast = fast.next;
        slow = slow.next;
    }

    // 删除倒数第n个节点
    slow.next = slow.next.next;

    return dummy.next; // 返回真正的头节点
};

实际应用场景

1. 操作系统：内核调度中移除优先级最低的任务`
2. 数据库管理：查询结果集中删除指定排名的记录`
3. 实时监控：性能监控系统中移除响应最慢的节点`
4. 游戏开发：玩家排行榜中移除指定名次的玩家`

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