《剑指offer》 18.删除链表的节点

剑指offer
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note:一般在删除链表或者插入链表时，会采用一种虚假头节点的方法，来方便对头节点的处理。

题目描述

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:

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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:

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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 C 或 C++ 语言，你不需要 free 或 delete 被删除的节点

方法一 引入虚假头节点+双指针

思路

由于我们在进行删除某个特定节点时，一般选用的方法是找到它前面的一个节点，迭代着找这个节点。但是当要删除的节点正好是头节点时，本身没有前面一个节点的头节点的删除策略就不一样了。

但是如果我们引入一个虚假的头节点，就可以避免它的特殊处理。

由于我们需要记录要删除节点的前一个节点，所以我们使用双指针方法，用一个指针记录这个前一个节点。

代码

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/**
 * 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* dummy = new ListNode(-1);
        dummy->next = head;
        ListNode* pre = dummy;
        ListNode* cur = head;
        while(cur!=NULL && cur->val!=val ){
            cur = cur->next;
            pre = pre->next;
        }
        if(cur!=NULL){
            pre->next = cur->next;
        }
        return dummy->next;
    }
};

复杂度分析

  • 时间复杂度$O(n)$。最坏情况要遍历所有的节点
  • 空间复杂度$O(1)$。虽然额外使用了一个虚假头节点，但是依然只是常数级复杂度。

方法二 引入虚假头节点+单指针

思路

事实上，我们不是一定要用两个指针分别指向要删除节点和前一个节点的。

因为虽然我们没有办法从要删除的节点倒推它的前一个节点，但是我们可以反过来使用前一个节点进行遍历判断它的后一个节点是否需要删除。

代码

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class Solution {
public:
    ListNode* deleteNode(ListNode* head, int val) {
        ListNode* dummynode = new ListNode(-1);
        ListNode* cur = dummynode;
        dummynode->next = head;

        while(cur->next!=NULL&&cur->next->val!=val){
            cur = cur->next;
        }

        if(cur->next!=NULL)
            cur->next = cur->next->next;
        
        return dummynode->next;

    }
};

复杂度分析

  • 时间复杂度$O(n)$。同理。
  • 空间复杂度$O(1)$。同理。

方法三 不使用虚假头节点

思路

如果不使用虚假头节点，我们处理头节点的方法就是提前分析头节点是否是要删除的节点，如果是，就直接把头结点的下一个节点作为头节点，返回。

代码

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class Solution {
public:
    ListNode* deleteNode(ListNode* head, int val) {
        if(!head)
            return head;
        if(head->val==val)
            return head->next;
        ListNode* cur = head;
        while(cur->next!=NULL && cur->next->val!=val){
            cur = cur->next;
        }

        if(cur->next!=NULL)
            cur->next = cur->next->next;
        return head;
    }
};

复杂度分析

  • 时间复杂度$O(n)$。同理。
  • 空间复杂度$O(1)$。同理。