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链表（Linked List）

链表的数据结构

单链表

双链表

循环链表

链表的存储方式

删除节点

添加节点

LeetCode之路——203. 移除链表元素

分析：

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链表（Linked List）

链表是一种线性数据结构，用于存储一系列元素，其中每个元素被包装在一个节点（Node）中，并通过指针（或引用）相互连接起来。

链表的数据结构

public class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    public ListNode() {}
    public ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
    public ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

单链表

链表的每个节点由两部分组成，一个是数据域一个是指针域(存放指向下一个节点的指针)，最后一个节点的指针域指向null。链表的入口节点成为链表的头节点，也就是head。

双链表

• 每一个节点有两个指针域，一个指向下一个节点，一个指向上一个节点。

• 双链表既可以向前查询也可以向后查询。

循环链表

循环列表就是链表的首尾相连。

链表的存储方式

• 数组是在内存中是连续分布的，但是链表在内存中可不是连续分布的。

• 链表是通过指针域的指针链接在内存中各个节点。

删除节点

添加节点

LeetCode之路——203. 移除链表元素

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

示例 1：

输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]

示例 2：

输入：head = [], val = 1
输出：[]

示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]

提示：

• 列表中的节点数目在范围 [0, 104] 内

• 1 <= Node.val <= 50

• 0 <= val <= 50

分析：

关于链表的操作，比较常规的有两种：

• 使用虚节点

  public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
      if (head == null) {
          return head;
      }
      // 因为删除可能涉及到头节点，所以设置dummy节点，统一操作
      ListNode dummy = new ListNode(-1, head);
      ListNode pre = dummy;
      ListNode cur = head;
      while (cur != null) {
          if (cur.val == val) {
              pre.next = cur.next;
          } else {
              pre = cur;
          }
          cur = cur.next;
      }
      return dummy.next;
  }

  • 时间复杂度：O(n)

  • 空间复杂度：O(1)

• 不适用虚节点

  class Solution {
      public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
          while(head != null && head.val == val) {
              head = head.next;
          }
          ListNode current = head;
          while (current != null) {
              // 对节点的操作
              while (current.next != null && current.next.val == val) {
                  current.next = current.next.next;
              }
              current = current.next;
          }
          return head;
      }
  }

  • 时间复杂度：O(n)

  • 空间复杂度：O(1)