LeetCode题练习与总结:删除链表中的节点--237

news2024/11/16 1:35:30

一、题目描述

有一个单链表的 head,我们想删除它其中的一个节点 node

给你一个需要删除的节点 node 。你将 无法访问 第一个节点  head

链表的所有值都是 唯一的,并且保证给定的节点 node 不是链表中的最后一个节点。

删除给定的节点。注意,删除节点并不是指从内存中删除它。这里的意思是:

  • 给定节点的值不应该存在于链表中。
  • 链表中的节点数应该减少 1。
  • node 前面的所有值顺序相同。
  • node 后面的所有值顺序相同。

自定义测试:

  • 对于输入,你应该提供整个链表 head 和要给出的节点 nodenode 不应该是链表的最后一个节点,而应该是链表中的一个实际节点。
  • 我们将构建链表,并将节点传递给你的函数。
  • 输出将是调用你函数后的整个链表。

示例 1:

输入:head = [4,5,1,9], node = 5
输出:[4,1,9]
解释:指定链表中值为 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:

输入:head = [4,5,1,9], node = 1
输出:[4,5,9]
解释:指定链表中值为 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

提示:

  • 链表中节点的数目范围是 [2, 1000]
  • -1000 <= Node.val <= 1000
  • 链表中每个节点的值都是 唯一 的
  • 需要删除的节点 node 是 链表中的节点 ,且 不是末尾节点

二、解题思路

由于我们无法访问链表的第一个节点,且只能访问需要删除的节点,我们不能直接删除该节点,因为这样会导致无法访问后续节点。但是,我们可以采取一种巧妙的方法:将需要删除的节点的下一个节点的值复制到需要删除的节点,然后删除下一个节点。

具体步骤如下:

  1. 将给定节点(node)的下一个节点(node.next)的值复制到给定节点。
  2. 将给定节点的 next 指针指向下一个节点的下一个节点(node.next.next)。
  3. 删除下一个节点(即原本需要删除的节点的下一个节点),这可以通过将给定节点的 next 指针指向下下个节点来实现。

三、具体代码

class Solution {
    public void deleteNode(ListNode node) {
        // 将下一个节点的值复制到当前节点
        node.val = node.next.val;
        // 删除下一个节点,即将当前节点的next指针指向下下个节点
        node.next = node.next.next;
    }
}

这样,我们就实现了删除链表中的指定节点,而无需访问链表的头节点。需要注意的是,题目已经保证了 node 不是链表的最后一个节点,因此 node.next 一定不为空,这样我们的操作才是安全的。

四、时间复杂度和空间复杂度

1. 时间复杂度

该算法包含的操作步骤如下:

  • 将下一个节点的值复制到当前节点:这是一个赋值操作,其时间复杂度为 O(1)。
  • 将当前节点的 next 指针指向下下个节点:这也是一个赋值操作,其时间复杂度为 O(1)。

这两个操作都是常数时间操作,并且没有循环或者递归调用,因此整个函数的时间复杂度为 O(1),即常数时间复杂度。

2. 空间复杂度

在执行删除操作的过程中,我们没有使用额外的数据结构来存储链表中的节点或者节点的值。我们仅仅是改变了节点的值和指针的指向,没有引入新的内存分配。

因此,算法的空间复杂度为 O(1),即常数空间复杂度。

该算法的时间复杂度和空间复杂度都非常低,这是因为算法直接在链表上操作,而不需要遍历整个链表,也不需要额外的存储空间。

五、总结知识点

  • 链表(Linked List)

    • 链表是一种常见的基础数据结构,由一系列节点(Node)组成。
    • 每个节点包含数据域(value)和指向下一个节点的指针(next)。
  • 节点(Node)

    • 在链表中,每个元素被封装为一个节点。
    • 节点通常包含两个部分:数据部分(本例中为 int val)和指针部分(本例中为 ListNode next)。
  • 指针(Pointer)

    • 在Java中,指针的概念通过引用(Reference)实现。
    • ListNode next 是一个指向下一个节点的引用。
  • 引用(Reference)

    • Java中的引用用于访问内存中的对象。
    • 在本例中,node.next 是一个引用,指向当前节点的下一个节点。
  • 赋值操作(Assignment)

    • node.val = node.next.val; 是一个赋值操作,将下一个节点的值复制到当前节点。
  • 链表操作

    • 链表操作通常涉及指针的更改,而不涉及数据本身的复制。
    • 在本例中,通过改变指针的指向来实现节点的“删除”。
  • 删除操作

    • 在本例中,删除操作实际上是通过改变指针来跳过要删除的节点,而不是从内存中删除节点。

以上就是解决这个问题的详细步骤,希望能够为各位提供启发和帮助。

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