一、题干
🔗力扣203. 移除链表元素
二、题解
1、思路
题干的意思是,要删除链表中所有指定的元素。最暴力的方法是,依次遍历链表中的各个节点,并挨个调用“删除第一次出现关键字为key的节点”的方法remove():
//删除第一次出现关键字为key的节点 public void remove(int key) { //排除特殊情况 if(head == null) { return; } if(head.val == key) { head = head.next; return; } //遍历链表 Node cur = head; while(cur.next != null) { //寻找待删除元素的第一个 if(cur.next.val == key) { break; } cur = cur.next; } //特殊情况判断 if(cur.next == null) { return; } //删除元素 cur.next = cur.next.next; }
这样的思路实现后,代码的时间复杂度是O(n²)。
如果我们只遍历一遍链表,用时间复杂度是O(n)的思路,该如何实现呢?
我们可以引入一个新的“跟屁虫”引用变量pre,记录用于遍历的引用变量cur的前一个结点地址。通过pre的协助,完成删除单链表中所有指定元素的效果。
如图,初始状态下,pre的起点为head,而cur的起点为head.next。pre此时正是cur的前一个结点。
在遍历链表的过程中,通过比较 cur.val 与 key来寻找待删除的元素key。如果cur.val != key,那么cur与pre均需接着向前走,跟屁虫pre仍然记录cur的前一个结点位置。
cur走到上图这个位置时,cur.val 就与key相等了。也就是说,cur找到了一个要删除的结点。此时,我们将cur所指向的结点删除。这时pre的巨大作用便体现出来了:
将pre.next直接指向cur.next,此时的cur所指向的结点便成功地排除在链表之外了。完成这一步后,再让cur向后走。
注意,当cur.val == key时,我们完成remove操作后只需要让cur向后走就行,pre先不急着跟上。这是因为可能存在有两个待删元素连续的情况。如下图所示:
第一个val为6的结点已经被删除,而它后面还是一个val为6的结点,也应该被删除。此时pre不跟上,pre.next = cur.next依旧可以完成删除操作。
而若pre依然跟上:
cur.next无法接回原链表,删除失败,会出现混乱。
当所有结点都遍历完毕也即cur == null后,循环结束。
因此,一般情况下的代码即是:
//起始 Node cur = head.next; Node pre = head; while(cur != null) { //是要删除的元素 if(cur.val == key) { //删除操作 pre.next = cur.next; //只有cur向后走 cur = cur.next; } else { //不是要删除的元素 //pre和cur都向后走,且pre指向cur的前一个 pre = cur; cur = cur.next; } }
特殊情况有两个:
1、链表为空,head为null。此时若直接执行cur = head.next,会抛出空指针异常。因此需要单独考虑。
2、head结点的val恰好是key。此时,有两种处理方式:
①方式1,在起始开始前,加入如下代码:
//方式1 while(head.val == key){ head = head.next; } //起始 Node cur = head.next; Node pre = head; while(cur != null) { ... }
②方式2,在遍历完链表后面的所有元素之后,再加入如下代码:
//起始 Node prev = head; Node cur = head.next; while (cur != null) { ... } //方法2 if(head.val == key) { head = head.next; }
2、完整代码
//删除所有值为key的节点 public void removeAllKey(int key) { //特殊情况处理:链表为null if(head == null){ return; } //起始 Node cur = head.next; Node pre = head; while(cur != null) { if(cur.val == key) { pre.next = cur.next; cur = cur.next; } else { pre = cur; cur = cur.next; } } //如果头结点中的值恰好是要删除的值 if(head.val == key) { head = head.next; } }