剑指offer---以O(1)时间删除链表节点
问题:删除链表节点
要求:以O(1)时间
对于删除指定索引的链表元素大家都很熟悉,思路一般是从头遍历链表直到指定索引位置删除元素,然后维护一下指针即可,时间复杂度O(n)。代码如下:
// 删除position位置的数据,并返回
int List::erasePosition(int position){
if(position< || position>(List::size()-)){
cout<<"position error, please check."<<endl;
return -;
}
int res = List::getValue(position);
Node *p = head;
int index = ;
cout<<"erase data at position "<<position<<endl;
if(position == ){
head = p->next;
return res;
}
else{
while(index != position-){
p = p->next;
index++;
}
Node *temp = p->next;
p->next = temp->next;
return res;
}
}
上述代码的完整版在这里。
但是当删除指定地址的链表元素时,事情变得不太一样了,在这种情况下我们可以实现O(1)时间删除指定地址的数据。当然,以上是基于一个假设:要删除的节点一定在链表里面。
如上图所示,我们打算删除节点e,可以将节点e的后一个节点b的内容复制到节点e,即覆盖原有内容,然后删除后一个节点b。(这里我感觉待删除地址还是有节点的,只是内容变了,与直接删除节点e有相似的效果)
注意点:空指针与尾节点的情况(详见代码)
解题代码:
void List::erase(Node *pDelete){
if (pDelete == nullptr)
return ;
// 删除的的节点不是尾节点
if(pDelete->next != nullptr){
Node *pNext = pDelete->next;
pDelete->data = pDelete->next->data;
pDelete->next = pNext->next;
delete pNext;
pNext = nullptr;
}
// 链表只有一个节点,删除第一个节点
else if(head == pDelete){
delete pDelete;
pDelete = nullptr;
head = nullptr;
}
// 链表中有多个节点,要删除尾节点
else{
Node *p = head;
while(p->next!= pDelete){
p = p->next;
}
p->next = nullptr;
delete pDelete;
pDelete = nullptr;
}
}
完整版代码:
#include<iostream>
using namespace std; class Node {
public:
int data;
Node *next;
Node(int da):
data(da), next(NULL){}
}; class List{
public:
Node *head;
List(): head(NULL){}
~List(){
delete head;
cout<<"The list is deleted."<<endl;
};
int size();
int getValue(int position);
void printList(); // 打印链表
void insert(int position, int value); // 指定位置插入
void insertHead(int value); // 插入到最前
void insertTail(int value); // 插入到最后
int erasePosition(int position); // 删除指定位置的节点
void erase(Node *pDelete); }; // 返回position位置的数据
int List::getValue(int position){
if(position< || position>(List::size()-)){
cout<<"position error, please check."<<endl;
return -;
}
Node *p = head;
int index = ;
while(index != position){
p = p->next;
index++;
}
//cout<<"position "<<position<<" is "<<p->data<<endl;
return p->data;
} // 返回链表大小
int List::size(){
Node *p = head;
int index = ;
while(p != NULL){
index++;
p = p->next;
}
return index;
} // 打印链表
void List::printList(){
Node *p = head;
while(p != NULL){
cout<<p->data<<" ";
p = p->next;
}
cout<<endl;
cout<<endl;
} // 在position位置插入value
void List::insert(int position, int value){
if(position< || position>List::size()){
cout<<"position error, please check."<<endl;
return ;
}
Node *s = new Node(value); // new node
Node *p = head;
if(head == NULL){ // isEmpty = true
head = s;
}
else{ // isEmpty = false
if(position == ){
s->next = p;
head = s;
}
else{
int index = ;
while(index != position-){
p = p->next;
index++;
}
s->next = p->next;
p->next = s;
}
}
if (position == )
cout<<"insert "<<value<<" at the first."<<endl;
else if (position == List::size())
cout<<"insert "<<value<<" at the tail."<<endl;
else
cout<<"insert "<<value<<" at position "<<position<<endl;
} // 头部插入
void List::insertHead(int value){
List::insert(, value);
} // 尾部插入
void List::insertTail(int value){
List::insert(List::size(), value);
} // 删除position位置的数据,并返回
int List::erasePosition(int position){
if(position< || position>(List::size()-)){
cout<<"position error, please check."<<endl;
return -;
}
int res = List::getValue(position);
Node *p = head;
int index = ;
cout<<"erase data at position "<<position<<endl;
if(position == ){
head = p->next;
return res;
}
else{
while(index != position-){
p = p->next;
index++;
}
Node *temp = p->next;
p->next = temp->next;
return res;
}
} void List::erase(Node *pDelete){
cout<<"erase data at address "<<pDelete<<endl;
if (pDelete == nullptr)
return ;
// 删除的的节点不是尾节点
if(pDelete->next != nullptr){
Node *pNext = pDelete->next;
pDelete->data = pDelete->next->data;
pDelete->next = pNext->next;
delete pNext;
pNext = nullptr;
}
// 链表只有一个节点,删除第一个节点
else if(head == pDelete){
delete pDelete;
pDelete = nullptr;
head = nullptr;
}
// 链表中有多个节点,要删除尾节点
else{
Node *p = head;
while(p->next!= pDelete){
p = p->next;
}
p->next = nullptr;
delete pDelete;
pDelete = nullptr;
}
} int main() {
List l1;
l1.insertTail();
l1.insertHead();
l1.insert(, );
l1.insert(, );
l1.insert(, );
l1.insert(, );
l1.insert(, );
cout<<endl<<"The list is:"<<endl;
l1.printList();
l1.erasePosition();l1.printList();
l1.erase(l1.head);l1.printList();
return ;
}
运行结果:
insert at the first.
insert at the first.
insert at position
insert at the first.
insert at position
insert at the first.
insert at position The list is: erase data at position erase data at address 0x3b1a58 The list is deleted.
[Finished in .3s]
由于主函数传的是 l1.erase(l1.head); 所以应该是删除链表的第一个节点,可见结果正确。
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