LC19. 删除链表的倒数第 N 个结点

删除链表的倒数第N个结点（中等）

Q：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：

示例一：
输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出：[1,2,3,5]

示例二：
输入：head = [1], n = 1
输出：[]

实例三：
输入：head = [1,2], n = 1
输出：[1]

A：思路：对于本题来讲，其本质仍为删除链表中的某个结点，而想要删除链表中的结点，则一般需要找到待删除结点的上一个结点，然后改变next指针即可。

　　　　该题的需求是删除倒数第n个结点，那么我们的任务就分为了两步，第一步是找到待删除结点的上一个结点（为了方便删除），第二是更改next指针指向即可。很显然，该题的难点在于：如何去找到倒数第n个结点的上一个结点呢。归根结底，我们其实需要找的是倒数第 n + 1 个结点（第一步），而删除的是倒数第 n 个结点（第二步）。

　　　　对于链表这一类的题来讲，我们最好都去创建一个虚拟哑结点去指向头结点，这么做的目的就是：插入或删除链表中的任何结点都是很方便的。我们知道，在链表中头和尾是比较特殊的，一个没有前驱，一个没有后继，尤其是操作头结点时，若有了虚拟哑结点那就相当方便和简洁了。接下来开始解题，分两步走：

　　　　第一步：找到第 n + 1 个结点（利用快慢双指针）

　　　　定义两个快慢指针slow和fast，起始均指向dummyNode，随后为了使得后续同时移动快慢指针时，使得二者之间的距离恒为 n + 1 ，故先让fast移动 n + 1次。

　　　　即：

while(n != 0 && fast != null){ // while循环中移动了n次
            fast = fast.next;
            --n;
     }
     fast = fast.next; // 这里再移动一次，fast一共移动了n + 1次

　　　　　此时，fast指向了正数第 n + 2个结点，但是我们要找的是倒数第 n + 1个结点。现在哑结点和fast指针所指结点之间是一共有 n 个结点的，随后，当fast != null时，同时移动fast和slow，当fast指向null时，slow正好指向了倒数第 n + 1个结点。

　　　　　即：

while(fast != null){ //  当fast不为空时，同时移动slow和fast
            fast = fast.next; //  fast最终指向了null
            slow = slow.next; //  slow最终指向了待删除节点的上一个结点，即倒数 n + 1 个结点
        }

　　　　　第二步：删除的是倒数第 n 个结点

　　　　当找到倒数第 n + 1个结点后，删除就非常简单了，利用 slow.next = slow.next.next 即可。

　　　　这里也要注意一点的就是，删除结点对于不用的编程语言来讲，并非是slow.next = slow.next.next 就万事大吉了。这只是在逻辑上的删除，而在物理即内存中并不一定就被删除掉了。对于Java语言来说，我们并不需要做多余的操作，垃圾回收器gc会帮我们去回收该结点并释放内存；但对于C++来讲，就需要手动的去删除和释放内存空间了，毕竟偏底层的高级语言可以较为直接的去操作内存，即是优点但也可能是个缺点，所以对于C++来说，逻辑上删除后，还需要物理上的手动删除，即最后的删除操作应为① ListNode temp = slow.next; ②slow.next = slow.next.next; ③ delete(temp)；

　　　　以下是Java代码，仅供参考：

/**
 *  这里是链表结构的定义，面试中也有可能考察，需要会写出。
 *　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 dummyNode = new ListNode(0, head); // 1. 定义一个哑结点，并初始指向头结点
        ListNode fast = dummyNode, slow = dummyNode; // 2. 分别定义一个快指针fast和慢指针slow均初始指向哑结点

        while(n != 0 && fast != null){ // 3. 在保证fast不为空指针的情况下将其向前挪动 n 次
            fast = fast.next;
            --n;
        }
        fast = fast.next; // 4. fast往后多移动一位，为了使得后面slow和fast一起移动时，slow最终可以指向待删除节点的上一个节点，也是为了删除方便
        while(fast != null){ // 5. 当fast不为空时，同时移动slow和fast
            fast = fast.next; // 6. fast最终指向了null
            slow = slow.next; // 7. slow最终指向了待删除节点的上一个结点，即倒数 n + 1 个结点处
        }
        slow.next = slow.next.next; // 8. 更改slow的next指针，以删除倒数第 n 个结点
        return dummyNode.next; // 9. 返回哑结点的下一个结点，即head结点
    }
}