数据结构与算法--【链表1】力扣练习 || 链表 / 移除链表元素

news2024/12/23 0:07:54

声明：本文参考代码随想录。

一、链表定义

1、概念

将线性表L=(a0,a1,……,an-1)中各元素分布在存储器的不同存储块，称为结点，通过地址或指针建立元素之间的联系。
在这里插入图片描述
每一个结点由两部分组成：数据域和指针域。结点的data域存放数据元素ai，而next域是一个指针，指向ai的直接后继ai+1所在的结点。

2、链表节点定义

2.1 定义构造函数的方法

// 单链表
struct ListNode {
    int val;  // 节点上存储的元素
    ListNode *next;  // 指向下一个节点的指针
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}  // 节点的构造函数
};

初始化节点就可以这样写：

ListNode* head = new ListNode(5);

2.2 不定义构造函数的方法

// 单链表
struct ListNode {
    int val;  // 节点上存储的元素
    ListNode *next;  // 指向下一个节点的指针
};

初始化节点要这样写：

ListNode* head = new ListNode();
head->val = 5;

二、链表类型

图文源自代码随想录。
1、单链表
单链表中的指针域只能指向节点的下一个节点。
在这里插入图片描述
2、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。
既可以向前查询也可以向后查询。

3、循环链表
链表首尾相连。

三、链表与数组对比

	存储方式	插入/删除(时间复杂度）	查询（时间复杂度）	适用场景
数组	内存中连续存储	O(n)	O(1)	数据量固定，频繁查询，较少增删
链表	散乱分布，分配机制取决于操作系统的内存管理。	O(1)	O(n)	数据量不固定，频繁增删，较少查询

数组在定义的时候，长度就是固定的，如果想改动数组的长度，就需要重新定义一个新的数组。

链表的长度可以是不固定的，并且可以动态增删，适合数据量不固定，频繁增删，较少查询的场景。

四、移除链表元素

删除链表笔记：
在这里插入图片描述

1、方法一：

使用原链表来直接进行删除操作；此时需要判断要删除的结点是不是头结点

程序思路：

1、首先判断要删除的目标值是不是头结点的；

while(head != NULL && head->val == target){
	head = head->next; //指向头结点的指针指向下一个节点
}

2、接着，判断要删除的目标值不是头结点的情况，做相应操作。

//定义临时指针cur，用来遍历我们的链表来寻找目标值
cur = head;
while(cur != NULL && cur->next != NULL){
	if(cur->next->val == target){
		cur->next = cur->next->next;
	}
	else
		cur = cur->next;
}
//使用临时指针的遍历删除了我们想删除的值，头结点没有变，直接返回即可
return head;

使用while()，而不用if 的原因是：如果需要删除的值是1，头结点以及后面连续的值都是1，那就需要都删除了。

2、方法二：

设置虚拟头结点再进行删除操作；

程序思路

dummy_head = new(); // 创建一个虚拟头结点
dummy_head->next = head;

cur = dummy_head;
while(cur->next != NULL){
	if(cur->next->val == target){
		cur->next = cur->next->next;
	}
	else
		cur = cur->next; // 指针向后移动，继续查找
}
/*
   这里不能 return head，因为之前的head可能已经被删掉了。
   dummy_head->next其实就是新链表的head
*/
return dummy_head->next

3、总结

方法二也就是使用虚拟头结点删除元素使得操作更加统一、便捷。

五、练习

力扣题目

题目描述：
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。

C代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) {
    struct ListNode* dummy_head =  malloc(sizeof(struct ListNode));
    dummy_head->next = head;
    struct ListNode* cur;
    cur = dummy_head;
    while(cur->next != NULL){
        if(cur->next->val == val){
            cur->next = cur->next->next;
        }else
            cur = cur->next;
    }
    return dummy_head->next;
}