剖析链表：优雅删除倒数第N个节点

2023-12-07 23:21:26

在数据结构的迷人世界中，链表就像一串珍珠，每个珍珠（节点）都链接着下个珍珠。当我们需要移除链表中的某个节点时，我们会面临一个挑战，特别是当目标节点是倒数第N个节点时。在这篇技术指南中，我们将深入探讨删除链表倒数第N个节点的优雅方法，用清晰易懂的语言和示例代码阐明这一过程。

递归方法：逐级追溯

递归方法的精髓在于将其分解为更小的子问题，直到问题变得微不足道。对于删除倒数第N个节点的问题，我们可以将其分解为两个子问题：

递归查找倒数第N个节点： 递归地遍历链表，直到达到倒数第N个节点。
删除倒数第N个节点： 一旦找到目标节点，我们就将其从链表中删除并返回更新后的链表。

def remove_nth_from_end_recursive(head, n):
    if head is None:
        return None

    # 递归查找倒数第N个节点
    count, new_head = remove_nth_from_end_recursive_helper(head, n)

    # 如果倒数第N个节点是链表头结点
    if count == n:
        return new_head

    # 更新链表，删除倒数第N个节点
    head.next = new_head
    return head


def remove_nth_from_end_recursive_helper(node, n):
    if node is None:
        return 0, node

    # 递归计数链表长度并查找倒数第N个节点
    count, new_head = remove_nth_from_end_recursive_helper(node.next, n)
    count += 1

    # 更新链表并返回新链表头结点
    if count == n:
        return count, node.next

    return count, new_head

迭代方法：双指针技巧

迭代方法使用两个指针在链表中移动，一个快指针先走n步，然后两个指针一起移动，直到快指针到达链表末尾。此时，慢指针指向倒数第N个节点。

def remove_nth_from_end_iterative(head, n):
    if head is None:
        return None

    # 快指针先走n步
    fast = head
    for _ in range(n):
        fast = fast.next

    # 如果倒数第N个节点是链表头结点
    if fast is None:
        return head.next

    # 慢指针与快指针一起移动
    slow = head
    while fast.next:
        fast = fast.next
        slow = slow.next

    # 删除倒数第N个节点
    slow.next = slow.next.next

    return head