Remove Nth Node From End of List 和链表题目总结

Given a linked list, remove the nth node from the end of list and return its head.

For example,

   Given linked list: 1->2->3->4->5, and n = 2.

   After removing the second node from the end, the linked list becomes 1->2->3->5.

Note:
Given n will always be valid.
Try to do this in one pass.

链表的一道简单题目，题目要求只扫one pass只扫一遍链表，但是通常情况下不知道链表总长度，则无法知道倒数第N个结点（实际考虑的是倒数第N＋1个结点）在哪里。使用是链表中常用的技巧，维护一前一后两个指针fast和slow。fast指针比slow指针先走N步。这样当fast指针指向链表最后一个元素时，slow指针指向的是倒数（N+1）个结点，然后进行删除元素的处理。

值得注意的是：如果删除的是头结点，则在fast先走N步（等于链表长度）之后，fast为None，之后再同时移动fast和slow时，判断fast.next来决定是否已到达尾结点会直接造成访问错误。解决方法有两种：第一种是在fast先走N步时判断fast是否已经为None，为None，则说明删除的是头结点，返回head.next。第二种是增加一个dummy哑元素，fast先走N步之后，即使是删除头元素，也会指向尾结点。防止后序的判断错误，但是这种做法有一个坏处，即是多了辅助元素，并且实际fast和slow都各多走了1步。

方法一代码：

class Solution(object):
    def removeNthFromEnd(self, head, n):
        """
        :type head: ListNode
        :type n: int
        :rtype: ListNode
        """
        fast = slow = head
        for _ in range(n):
            fast = fast.next
        if not fast:
            return head.next
        while fast.next:
            fast = fast.next
            slow = slow.next
        slow.next = slow.next.next
        return head

方法二代码：

class Solution(object):
    def removeNthFromEnd(self, head, n):
        """
        :type head: ListNode
        :type n: int
        :rtype: ListNode
        """
        if not head:
            return None
        dummy = ListNode(-1)
        dummy.next = head
        fast = slow = dummy
        for i in range(n):
            fast = fast.next
        while fast.next:
            slow = slow.next
            fast = fast.next
        slow.next = slow.next.next
        return dummy.next

注意题目本身说到n是合法的，但是在实际面试中这种合理的假设通常不存在，所以需要加入一些合理性判断，判断是否合法,这里事先假设越界时直接返回head。基于第一种解法更改如下：

class Solution(object):
    def removeNthFromEnd(self, head, n):
        """
        :type head: ListNode
        :type n: int
        :rtype: ListNode
        """
        fast = slow = head
        i = 0
        while i < n and fast:
            fast = fast.next
            i += 1
        if i < n-1:
            return head
        if not fast:
            return head.next
        while fast.next:
            fast = fast.next
            slow = slow.next
        slow.next = slow.next.next
        return head

总结来说：链表需要注意的点为：

1. 越界：容易造成内存访问错误，比如调用了None.next。尤其对于空链表的特殊情况。

2. 更新head的特殊处理

3. 删除节点时没有保留下一个移动位置的指针（多用于reverse linked list）。

4. 移动位置存在+-1的偏差。 

常用技巧：
1. Dummy head：简化改变、删除头指针的处理。
2. 前后双指针：多用于链表反转。