18. 删除链表的节点

剑指offer 18 删除链表的节点

给定单向链表的头指针和一个要删除的节点的值,定义一个函数删除该节点。

返回删除后的链表的头节点。

注意:此题对比原题有改动

示例 1:

输入: head = [4,5,1,9], val = 5
输出: [4,1,9]
解释: 给定你链表中值为 5 的第二个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 1 -> 9.

示例 2:

输入: head = [4,5,1,9], val = 1
输出: [4,5,9]
解释: 给定你链表中值为 1 的第三个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 5 -> 9.

说明:

  • 题目保证链表中节点的值互不相同
  • 若使用 CC++ 语言,你不需要 freedelete 被删除的节点

解题思路

由于头节点也是有可能被删除的,所以应该建立一个虚拟头节点dummy用于辅助删除头节点的操作,同时用双指针方法的话,设立dummy可以将操作统一。

在这里插入图片描述

Java代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    
    
    public ListNode deleteNode(ListNode head, int val) {
    
    
        if(head == null) return null;
        ListNode dummy = new ListNode(0);//建立虚拟的头节点
        dummy.next = head;
        ListNode pre = dummy;//pre指向要删除节点的前一节点,用于改变pre.next的指向,从而删除节点
        ListNode cur = head;//cur指向当前要进行判断是否要删除的节点
        while(cur != null){
    
    
            if(cur.val == val){
    
    //当前节点是要删除的节点,则让pre.next指向cur.next即可
                pre.next = cur.next;
                break;//已经删除了节点,可以退出循环了
            }
            pre = pre.next;//当前节点不是要删除的节点,让pre和cur都往后移一个节点
            cur = cur.next;
        }
        return dummy.next;
    }
}

在这里插入图片描述


扩展题1:LeetCode 237 删除链表中的节点的变形题

237. 删除链表中的节点

请编写一个函数,使其可以删除某个链表中给定的(非末尾)节点。传入函数的唯一参数为 要被删除的节点 。

现有一个链表 – head = [4,5,1,9],它可以表示为:
在这里插入图片描述

示例 1:

输入: head = [4,5,1,9], node = 5
输出:[4,1,9]
解释: 给定你链表中值为 5 的第二个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 1 -> 9.

示例 2:

输入: head = [4,5,1,9], node = 1
输出:[4,5,9]
解释: 给定你链表中值为 1 的第三个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 5 -> 9.

提示:

  • 链表至少包含两个节点。
  • 链表中所有节点的值都是唯一的。
  • 给定的节点为非末尾节点并且一定是链表中的一个有效节点。
  • 不要从你的函数中返回任何结果。

解题思路

本题其实就是另一种删除链表节点的思路,即我们知道,链表中要删除某个节点的时候,不能通过自己删除自己,而是需要他的前一个节点的next指针改变指向从而删除节点。但是换个思考方式,我们将要删除的节点改成和他的下一个节点一样,而后删除他的下一个节点,这和删除他本身效果是一样的。

  1. 如果该节点不是尾节点,那么可以直接将下一个节点的值赋给该节点,然后令该节点指向下下个节点,再删除下一个节点,时间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1)

在这里插入图片描述

  1. 如果该节点是尾节点,就需要先遍历链表,找到节点的前一个节点,然后让前一个节点指向 null,时间复杂度为 O ( N ) O(N) O(N)
    在这里插入图片描述

综上,如果进行 N N N 次操作,那么大约需要操作节点的次数为 N − 1 + N = 2 N − 1 N-1+N=2N-1 N1+N=2N1,其中 N − 1 N-1 N1 表示 N − 1 N-1 N1 个不是尾节点的每个节点以 O ( 1 ) O(1) O(1) 的时间复杂度操作节点的总次数, N N N 表示 1 1 1 个尾节点以 O ( N ) O(N) O(N) 的时间复杂度操作节点的总次数。 2 N − 1 N ≈ 2 \frac{2N - 1}{N }\approx2 N2N12,因此该算法的平均时间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1)

Java代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    
    
    public void deleteNode(ListNode node) {
    
    
        /*直接将要删除结点的下一结点的值复制给要删除结点,然后删除下一结点
        这就相当于删除了要删除的结点,时间是O(1),但如果要删除尾结点,则需要从头遍历,
        或者要删除的是头节点,则head = head.next,但本题要求较少,
        不用考虑要删除的节点是尾节点的情况*/
        node.val = node.next.val;
        node.next = node.next.next;
    }
}

在这里插入图片描述

这里也附上要考虑删除的是头节点或者是尾结点的代码

public ListNode deleteNode(ListNode head, ListNode tobeDelete) {
    
    
    if (head == null || tobeDelete == null)
        return head;
    if (tobeDelete.next != null) {
    
    
        // 要删除的节点不是尾节点
        tobeDelete.val = tobeDelete.next.val;
        tobeDelete.next = tobeDelete.next.next;
    } else {
    
    
        if (head == tobeDelete)
             // 要删除的是头节点
            head = head.next;
        else {
    
    //要删除的是尾结点
            ListNode cur = head;
            while (cur.next != tobeDelete)
                cur = cur.next;
            cur.next = null;
        }
    }
    return head;
}

扩展题2:LeetCode 83 删除排序链表中的重复元素I

83. 删除排序链表中的重复元素

给定一个排序链表,删除所有重复的元素,使得每个元素只出现一次。

示例 1:

输入: 1->1->2
输出: 1->2

示例 2:

输入: 1->1->2->3->3
输出: 1->2->3

解题思路

链表中的元素已经是排序的,故从头至尾遍历即可。后一个元素和前一个元素相同则删除,删除方式和上面几题一样,这里的head肯定是不需要删除的,故不需要建立虚拟头节点dummy

Java代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    
    
    public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
    
    
        if(head == null || head.next == null) return head;
        ListNode cur = head;//辅助遍历链表
        while(cur!=null && cur.next !=null){
    
    
            //后一个结点的值与前一结点的值相等,删除该结点
            if(cur.val == cur.next.val) cur.next = cur.next.next;
            else cur = cur.next;//后一个结点的值与前一结点的值不相等,更新cur,即cur后移
        }
         return head;
    }   
}

在这里插入图片描述


扩展题3:LeetCode 82 删除排序链表中的重复元素II

82. 删除排序链表中的重复元素 II

给定一个排序链表,删除所有含有重复数字的节点,只保留原始链表中 没有重复出现 的数字。

示例 1:

输入: 1->2->3->3->4->4->5
输出: 1->2->5

示例 2:

输入: 1->1->1->2->3
输出: 2->3

解题思路

由于头结点也可能是重复的会被删除,所以建立虚拟结点dummy,使得操作统一。我们要把当前为某个值的前一结点pre记录下来,和后面值比当前结点的值大的结点相连。

Java代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    
    
    public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
    
    
        if(head == null || head.next == null) return head;
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        ListNode pre = dummy;
        //由于要用到pre.next.val所以要判断pre.next!=null
        while(pre != null && pre.next != null){
    
    
            ListNode cur = pre.next;
            //让cur指向第一个值不为pre.next.val的结点
            while(cur != null && pre.next.val == cur.val) cur = cur.next;
            //如果cur只跨越了一个结点,说明cur跨越的该段不重复,那么就不用删除,移动pre即可
            if(pre.next.next == cur) pre = pre.next;
            else{
    
    //cur跨越了多个结点,目前指向了第一个值不为pre.next.val的结点
                //故直接让pre.next = cur,相当于删除了cur跨越的重复的那段
                pre.next = cur;
            }
        }
        return dummy.next;//返回dummy.next
    }
}

在这里插入图片描述

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