串列應用題 移除尾巴數來的第n個節點 Leetcode #19

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這題的題目在這裡:

題目敘述

題目會給定我們一個串列,和一個n值,要求我們刪除尾巴數來的第n個節點

例如
1->2->3->4->5 和 給定n值=2,要求我們刪除尾巴數來的第2個節點。

尾巴數來的第2個節點是4,刪除之後,更新連結,輸出答案如下

1->2->3->5


測試範例

Example 1:

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Input: head = [1,2,3,4,5], n = 2
Output: [1,2,3,5]

Example 2:

Input: head = [1], n = 1
Output: []

Example 3:

Input: head = [1,2], n = 1
Output: [1]

演算法:

使用雙指針演算法,一個快指針,一個慢指針。

快指針提早領先出發n步,接著慢指針和快指針再一起往前移動。
當快指針抵達終點時,慢指針會剛好指向尾巴數來第n個節點的前一個位置。

註:
為什麼要尾巴數來第n個節點前一個位置?
因為不僅僅是刪除而已,還要更新連結 node.next

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程式碼

class Solution:
 def removeNthFromEnd(self, head: ListNode, n: int) -> ListNode:
  
  # use dummy head will make the removal of head node easier
  dummy_head = ListNode(-1)
  dummy_head.next = head
  
  # cur keeps iteration till the end
  # prev_of_removal traverses to the previous node of the one of being removed
  cur, prev_of_removal = dummy_head, dummy_head
  
  
  while cur.next != None:
   
   # n-step delay for prev_of_removal
   if n <= 0:
    prev_of_removal = prev_of_removal.next
    
   cur = cur.next
   
   n -=1
  
  
  # Remove the N-th node from end of list
  n_th_node = prev_of_removal.next
  prev_of_removal.next = n_th_node.next
  
  del n_th_node
  
  return dummy_head.next

複雜度分析

時間複雜度: O( n )
從左到右,把整個串列掃描一遍。

空間複雜度: O( 1 )
用到一組雙指針,指針所占用的空間大小都是固定的,為常數級別O(1)。


關鍵知識點

在於畫圖觀察規律,想到用快、慢雙指針,快指針領先慢指針n步,定位尾巴數來第n個節點的演算法。


Reference:

[1] Python/Go/JS/C++ O(n) by two-pointers [w/ Visualization] - Remove Nth Node From End of List - LeetCode

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小松鼠的演算法樂園
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由有業界實戰經驗的演算法工程師, 手把手教你建立解題的框架, 一步步寫出高效、清晰易懂的解題答案。 著重在讓讀者啟發思考、理解演算法,熟悉常見的演算法模板。 深入淺出地介紹題目背後所使用的演算法意義,融會貫通演算法與資料結構的應用。 在幾個經典的題目融入一道題目的多種解法,或者同一招解不同的題目,擴展廣度,並加深印象。
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