在Java面试中,LeetCode题目经常被用来评估应聘者的编程能力与算法理解。第19题,删除链表的倒数第N个节点,是一个典型的链表操作问题,对于求职者来说,掌握这类问题的解决方案至关重要。这道题目旨在考察候选人对链表的基本操作、指针技巧以及对数据结构的理解。
我们需要了解链表的基本概念。链表是一种线性数据结构,其中的元素不是在内存中连续存储的,而是通过节点间的引用(或称为指针)连接起来。每个节点包含两部分:数据域(存储数据)和指针域(指向下一个节点)。
题目要求我们删除链表的倒数第N个节点。解决此问题的一种常见方法是采用双指针法。我们可以设置两个指针,初始时都指向链表头节点。然后,先移动一个指针(快指针)N步,使其到达倒数第N+1个节点,此时两个指针之间的距离就是N。接着,两个指针同步向前移动,当快指针到达链表尾部时,慢指针就指向了倒数第N个节点。我们可以通过修改慢指针的前一个节点的next指针,将倒数第N个节点从链表中移除。
以下是这个问题的Java实现代码:
```java
public class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(int x) { val = x; }
}
public class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode dummy = new ListNode(0);
dummy.next = head;
ListNode fast = dummy;
ListNode slow = dummy;
// 让快指针先走N步
for (int i = 0; i < n + 1; i++) {
fast = fast.next;
}
// 快慢指针同步移动,直到快指针到达链表尾部
while (fast != null) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}
// 修改slow指针的前一个节点的next指针,跳过倒数第N个节点
slow.prev.next = slow.next;
return dummy.next;
}
}
```
这段代码首先创建了一个虚拟头节点`dummy`,使得操作更加方便。`fast`和`slow`指针分别表示快指针和慢指针。在循环中,快指针先移动N+1步,然后两个指针同步移动,直到快指针到达链表末尾。`slow.prev.next = slow.next`这一行代码实现了删除倒数第N个节点的操作。
在面试中,除了正确实现算法外,面试官还可能关注以下几个方面:
1. 时间复杂度和空间复杂度分析:此算法的时间复杂度为O(N),因为每个节点最多被访问两次。空间复杂度为O(1),因为我们只使用了常数级别的额外空间。
2. 边界条件处理:如链表为空、N为0、N大于链表长度等特殊情况。
3. 代码的可读性和维护性:命名规范、注释清晰、逻辑简洁。
熟练掌握链表操作,尤其是双指针法,对准备Java面试的求职者来说至关重要,因为它能体现出候选人的逻辑思维能力和对数据结构的深入理解。同时,这也是一类在实际工作中常会遇到的问题,例如在数据缓存、队列实现等场景中。