[203].移除鏈表元素

 

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題目

刪除鏈表中等於給定值 $val$ 的所有節點。

示例:

輸入: 1->2->6->3->4->5->6, val = 6
輸出: 1->2->3->4->5

 

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函數原型

C 的函數原型：

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val){
    
}

 

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邊界判斷

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val){
    
}

 

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算法設計：哨兵

思路：好的結構設計，可以簡化算法。按照常規的刪除方法，釋放很多元素都適用，唯獨刪除第一個元素，需要特殊處理。更好的方法，是採用哨兵實現通用化。

如果刪除的節點是中間的節點，則問題似乎非常簡單：

• 選擇要刪除節點的前一個結點 $prev$
• 將 $prev$ 的 $next$ 設置爲要刪除結點的 $next$

當要刪除的一個或多個節點位於鏈表的頭部時，事情會變得複雜。

可以通過哨兵節點去解決它，哨兵節點廣泛應用於樹和鏈表中，如僞頭、僞尾、標記等，它們是純功能的，通常不保存任何數據，其主要目的是使鏈表標準化，如使鏈表永不爲空、永不無頭、簡化插入和刪除。

在這裏哨兵節點將被用於僞頭。

typedef struct ListNode Node;
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val){
    // 創建哨兵結點
    Node* sentinel = malloc( sizeof(Node) );
    sentinel->next = head;     // 哨兵 -> 頭指針 

    Node* cur = sentinel;
    while( cur->next != NULL ){
        if( cur->next->val == val ){    // 找到了，就刪除結點
            Node* del_node = cur->next;
            cur->next = del_node->next;
            free(del_node), del_node = NULL;
        }else
            cur = cur->next;
    }

    Node* ans = sentinel->next;
    free(sentinel), sentinel = NULL;

    return ans;   
}

• 時間複雜度：$\Theta(n)$
• 空間複雜度：$\Theta(1)$
   

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算法設計：遞歸

思路：鏈表的增、刪、改、查都可以用遞歸實現，這個也是。

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val){
    if( head == NULL )
        return NULL;
    
    //2、遞去：直到到達鏈表尾部纔開始刪除重複元素
    head->next = removeElements(head->next, val);
    
    //3、遞歸式：相等就是刪除head，不相等就不用刪除
    return head->val==val ? head->next : head;
}

• 時間複雜度：$\Theta(n)$
• 空間複雜度：$\Theta(n)$