力扣题解2181

news2024/9/20 21:54:05

大家好，欢迎来到无限大的频道，有些日子没更新了~~（其实是因为懒）~~

言归正传，开始分享今日的题解。

题目描述：

合并零之间的节点

给一个链表的头节点 head ，该链表包含由 0 分隔开的一连串整数。链表的开端和末尾的节点都满足 Node.val == 0 。

对于每两个相邻的 0 ，请你将它们之间的所有节点合并成一个节点，其值是所有已合并节点的值之和。然后将所有 0 移除，修改后的链表不应该含有任何 0 。

返回修改后链表的头节点 head 。

解题思路：

设定一个虚拟节点，通过使用虚拟头节点便于开始新链表的构建，避免了复杂的链表操作。

要解决这个问题，我们需要遍历给定的链表，并对链表中相邻的 0 之间的节点进行合并。

1.初始化：

创建一个虚拟头节点 dummy，用于构建合并后的新链表。
使用一个指针 tail 指向新链表的当前尾部。
使用一个 sum 变量来累加 0 之间的节点值。

2.遍历链表：

从 head->next 开始遍历链表（跳过开头的 0）。
- 对于每个节点：
  - 如果节点的值为 0：
    - 检查 sum 是否大于 0。如果是，说明在这两个 0 之间有值需要合并：
      - 创建一个新的节点，将 sum 赋值给这个新节点。
        
        将新节点链接到 tail 的 next。
        
        更新 tail 指向新节点。
        
        重置 sum 为 0。
  - 如果节点的值不为 0，将其值累加到 sum。

3.结束遍历：

当遍历完成后，dummy->next 就是合并后的新链表的头节点。
释放 dummy 节点的内存

4.返回结果：

返回新链表的头节点。

参考代码如下：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 
 题目中已经假设有了一个ListNode的结构体，实际上我更喜欢在定义的时候去使用
 typedef关键字，如下：
 typedef struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next; 
} ListNode;
还是看大家的个人习惯就好
 */
 
 
struct ListNode* mergeNodes(struct ListNode* head){
    struct ListNode* current = head->next;
    struct ListNode* dummy = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    struct ListNode* tail = dummy;
    int sum = 0;

    while(current != NULL){
        if(current->val == 0){
            if(sum > 0){
                tail->next = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
                tail->next->val = sum;
                tail->next->next = NULL;
                tail = tail->next;
                sum = 0;
            }
        }
        else{
            sum += current->val;
        }
        current = current->next;
    }

    struct ListNode* newhead = dummy->next;
    free(dummy);
    return newhead;

}

时间复杂度和空间复杂度

时间复杂度：O(n)

代码中有一个 `while` 循环，该循环遍历链表中的每个节点。`current` 从 `head->next` 开始，直到 `NULL` 结束，意味着每个节点都被访问一次。

在循环内部，处理每个节点的操作（如累加、条件判断和分配新节点）都是常数时间操作（O(1)）。

因此，遍历整个链表的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是链表中节点的数量。

空间复杂度：O(n)

在代码中，使用了一个虚拟头节点 `dummy`，这占用 O(1) 的空间。

但是在合并节点的过程中，每当遇到 `0` 并且 `sum > 0` 时，会动态地分配一个新节点并将其添加到结果链表中。最坏情况下，如果链表中的所有节点都是非零值，那么新链表将包含 n/2 个节点（因为每两个 `0` 之间的节点会合并成一个节点）。

因此，最终新链表的节点数与原链表的节点数成正比，导致空间复杂度为 O(n)。

另外，虽然使用了一个常数空间的变量 `sum`，但这不会影响总体空间复杂度的计算。

总结

时间复杂度：O(n) - 因为每个节点都被访问一次。