【一刷《剑指Offer》】面试题 13:在 O(1) 时间删除链表结点

2024-05-05 11:20

本文主要是介绍【一刷《剑指Offer》】面试题 13:在 O(1) 时间删除链表结点,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

力扣对应题目链接:LCR 136. 删除链表的节点 - 力扣(LeetCode)


一、《剑指 Offer》内容


二、分析题目

1、信息交换法

《剑指Offer》上给的这段代码,我把它称为信息交换法。
这道题其实考察了我们对链表的操作和时间复杂度的理解。

一般来讲,正常的解法时间复杂度都是 O(N),因为我们要找到待删除节点,不得不牺牲 O(N) 的时间复杂度。那么 O(1) 的时间复杂度是如何实现的呢?这里有一个信息交换法,即:假如 head 为 4 -> 5 -> 1 -> 9,val 为 5 -> 1 -> 9,表示我们要删除结点 5,这时我们使用信息交换,把 val 改为 1 -> 9的信息即可。为什么呢?因为我们把待删除节点的后一个元素赋值给待删除节点,也就相当于删除了当前元素。但也可以举出反例:如果 val 的值是最后一个元素 9 呢?我们无法找到 9 的后一个元素(因为没有),只能重头开始找待删除元素 9,这样的话时间复杂度再次变成了 O(N)。这就是这道题目有意思的地方,如果删除节点为前面的 n−1 个节点,时间复杂度均为 O(1),只有删除节点为最后一个的时候,时间复杂度才会变成 O(n)。平均时间复杂度为:(O(1)×(n−1)+O(n))/n=O(1),仍然为 O(1)。


【常规写法】

 2、单指针

要删除链表中节点值为 val 的节点,只需要进行如下两步操作:

  1. 找到待删除节点的前一节点 cur;
  2. 将 cur->next 设置为 cur->next->next。

注意:头节点可能是待删除的节点。 


3、双指针

  1. 设置两个指针分别指向头节点,pre (待删除节点的前一节点)和 cur (当前节点);
  2. 遍历整个链表,查找节点值为 val 的节点,找到了就删除该节点,否则继续查找。
  • 2.1. 找到,将当前节点的前驱节点(pre 节点或者说是之前最近一个值不等于 val 的节点)连接到当前节点(cur 节点)的下一个节点(pre->next = cur->next)。
  • 2.2. 没找到,继续遍历(cur = cur->next),更新最近一个值不等于 val 的节点(pre = cur)。

4、递归

递归的终止条件:

  1. 该节点为空节点,直接返回。

  2. 该节点就是要删除的节点,返回该节点的下一个节点。


5、设置虚拟(哨兵)头结点

之前的三种方法都需考虑头节点是否是待删除的节点,并且删除头节点的代码逻辑与删除非头节点的特别相似,可通过在头节点前面增加虚拟头节点,避免单独将拎头节点出来考虑,但是需要注意:返回的是虚拟头节点的下一节点而不是虚拟头节点。

注意:由于题目已明确是一个要删除的节点的值,因此找到该节点并删除之后,无需再遍历。


三、代码

1、参考代码

//更符合《剑指Offer》上题目的代码
class Solution {
public:ListNode* deleteNode(ListNode* head, ListNode* deleteNode) {if(head==nullptr || deleteNode==nullptr) return nullptr;// 要删除的节点不是尾节点if(deleteNode->next != nullptr){ListNode* nextNode = deleteNode->next;deleteNode->val = nextNode->val;deleteNode->next = nextNode->next;}// 链表只有一个节点,删除头节点(也是尾节点)else if(head == deleteNode){delete deleteNode;deleteNode = nullptr;head = nullptr;}// 链表中有多个节点,删除的节点是尾节点else{ListNode* p = head;//while(p->next != deleteNode) //另一种写法while(p->next != nullptr && p->next->next != nullptr){p = p->next;}p->next = nullptr;delete deleteNode;deleteNode = nullptr;}return head;}
};

2、对应题目代码

//单指针
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* deleteNode(ListNode* head, int val) {if(head->val==val) return head->next;ListNode* cur=head;while(cur->next && cur->next->val!=val)cur=cur->next;if(cur->next)cur->next=cur->next->next;return head;}
};//双指针
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* deleteNode(ListNode* head, int val) {if(head->val==val) return head->next;ListNode* prev=head;ListNode* cur=head;while(cur && cur->val!=val){prev=cur;cur=cur->next;}if(cur)prev->next=cur->next;return head;}
};//递归
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* deleteNode(ListNode* head, int val) {if(head==NULL) return head;head->next=deleteNode(head->next, val);if(head->val==val) return head->next;else return head;}
};//设置虚拟头结点
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* deleteNode(ListNode* head, int val) {ListNode* newHead=new ListNode(0);newHead->next=head;ListNode* cur=newHead;while(cur->next){if(cur->next->val==val){cur->next=cur->next->next;break;}else{cur=cur->next;}}return newHead->next;}
};

这篇关于【一刷《剑指Offer》】面试题 13:在 O(1) 时间删除链表结点的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/961598

相关文章

C++ 函数 strftime 和时间格式示例详解

《C++函数strftime和时间格式示例详解》strftime是C/C++标准库中用于格式化日期和时间的函数,定义在ctime头文件中,它将tm结构体中的时间信息转换为指定格式的字符串,是处理... 目录C++ 函数 strftipythonme 详解一、函数原型二、功能描述三、格式字符串说明四、返回值五

从基础到进阶详解Pandas时间数据处理指南

《从基础到进阶详解Pandas时间数据处理指南》Pandas构建了完整的时间数据处理生态,核心由四个基础类构成,Timestamp,DatetimeIndex,Period和Timedelta,下面我... 目录1. 时间数据类型与基础操作1.1 核心时间对象体系1.2 时间数据生成技巧2. 时间索引与数据

Redis过期删除机制与内存淘汰策略的解析指南

《Redis过期删除机制与内存淘汰策略的解析指南》在使用Redis构建缓存系统时,很多开发者只设置了EXPIRE但却忽略了背后Redis的过期删除机制与内存淘汰策略,下面小编就来和大家详细介绍一下... 目录1、简述2、Redis http://www.chinasem.cn的过期删除策略(Key Expir

Linux链表操作方式

《Linux链表操作方式》:本文主要介绍Linux链表操作方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、链表基础概念与内核链表优势二、内核链表结构与宏解析三、内核链表的优点四、用户态链表示例五、双向循环链表在内核中的实现优势六、典型应用场景七、调试技巧与

使用C#删除Excel表格中的重复行数据的代码详解

《使用C#删除Excel表格中的重复行数据的代码详解》重复行是指在Excel表格中完全相同的多行数据,删除这些重复行至关重要,因为它们不仅会干扰数据分析,还可能导致错误的决策和结论,所以本文给大家介绍... 目录简介使用工具C# 删除Excel工作表中的重复行语法工作原理实现代码C# 删除指定Excel单元

利用Python实现时间序列动量策略

《利用Python实现时间序列动量策略》时间序列动量策略作为量化交易领域中最为持久且被深入研究的策略类型之一,其核心理念相对简明:对于显示上升趋势的资产建立多头头寸,对于呈现下降趋势的资产建立空头头寸... 目录引言传统策略面临的风险管理挑战波动率调整机制:实现风险标准化策略实施的技术细节波动率调整的战略价

Python对PDF书签进行添加,修改提取和删除操作

《Python对PDF书签进行添加,修改提取和删除操作》PDF书签是PDF文件中的导航工具,通常包含一个标题和一个跳转位置,本教程将详细介绍如何使用Python对PDF文件中的书签进行操作... 目录简介使用工具python 向 PDF 添加书签添加书签添加嵌套书签Python 修改 PDF 书签Pytho

Python日期和时间完全指南与实战

《Python日期和时间完全指南与实战》在软件开发领域,‌日期时间处理‌是贯穿系统设计全生命周期的重要基础能力,本文将深入解析Python日期时间的‌七大核心模块‌,通过‌企业级代码案例‌揭示最佳实践... 目录一、背景与核心价值二、核心模块详解与实战2.1 datetime模块四剑客2.2 时区处理黄金法

macOS Sequoia 15.5 发布: 改进邮件和屏幕使用时间功能

《macOSSequoia15.5发布:改进邮件和屏幕使用时间功能》经过常规Beta测试后,新的macOSSequoia15.5现已公开发布,但重要的新功能将被保留到WWDC和... MACOS Sequoia 15.5 正式发布!本次更新为 Mac 用户带来了一系列功能强化、错误修复和安全性提升,进一步增

Pandas进行周期与时间戳转换的方法

《Pandas进行周期与时间戳转换的方法》本教程将深入讲解如何在pandas中使用to_period()和to_timestamp()方法,完成时间戳与周期之间的转换,并结合实际应用场景展示这些方法的... 目录to_period() 时间戳转周期基本操作应用示例to_timestamp() 周期转时间戳基