链表排序c++代码_[链表面试算法](一) 链表的删除-相关题型总结（6题）

在数据结构的最高层抽象里，只有两种结构，数组和链表。这两种结构，是所有其他数据结构实现的基础。队列和栈，可以用链表和数组来实现。图，可以用邻接表和邻接矩阵来实现，其中，邻接表就是链表，邻接矩阵就是数组。树，用数组实现，可以实现堆，用链表实现，可以实现二叉树，AVL树等等。

所以，链表的操作是掌握数据结构最基础的能力。一切数据结构的操作，无非就是遍历+增删查改。由于每一种数据结构有不同的特性，比如，数组结构，不需要存储指针，而链表结构需要存储指针。数据结构的增删查改，就是在这些特性的基础之上来完成的。

关于链表面试算法的第一块，主要来学习链表这种数据结构，是如何来实现删除节点的。

常见的删除节点题目有：

删除链表中的节点_leetcode273
移除链表元素_leetcode203
删除链表的倒数第N个节点_leetcode19
删除排序链表中的重复元素_leetcode83
删除排序链表中的重复元素 II_leetcode82

1.删除链表中的节点

思路分析：

在链表中，删除一个节点node的常见方法是，
找到该节点的前驱节点，修改节点的next指针，使其指向node的下一个节点。

时间复杂度为O(1)的方法：
把将要删除的node节点的值，替换为它的后继节点，然后删除它之后的节点即可。
但是，这种方法需要保证，被删除的节点不是链表末尾。
若是末尾，则只能通过找到前序节点的方法来实现删除。

被删除节点不为尾结点情况下，代码演示如下：

class Solution {public void deleteNode(ListNode toBeDeleted) { toBeDeleted.val = toBeDeleted.next.val;toBeDeleted.next = toBeDeleted.next.next;}
}

被删除节点可能为尾结点情况下，代码演示如下：

public static ListNode deleteNode(ListNode head,ListNode toBeDeleted){if(head==null || toBedeleted == null){return head;}// 若被删除节点为尾结点，则遍历链表，找到其前驱节点if(toBeDeleted.next == null){ListNode curr = head;while(curr.next!=toBeDeleted){curr = curr.next;}curr.next = null;//直接删除为节点}else{toBeDeleted.value = toBeDeleted.next.value;// 待删除的结点的下一个指向原先待删除引号的下下个结点，即将待删除的下一个结点删除  toBeDeleted.next = toBeDeleted.next.next;}//return head;}

2.移除链表元素

思路：

方法：哑结点+双指针
步骤：设置前驱指针pre和工作指针cur来遍历数组，若发现目标值，则删除，否则，一起向前。

代码：

class Solution {public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {ListNode dummy = new ListNode(-1);dummy.next = head;ListNode pre = dummy;ListNode cur = head;while(cur!=null){if(cur.val==val){pre.next = cur.next;cur = cur.next;}else{pre=cur;cur=cur.next;}}return dummy.next;       }
}

3.删除链表的倒数第N个节点

思路：

使用两个指针，首先，p1指向头结点，p2指向第n+1个节点。
然后，p1,p2两个指针同时向后移动。当p2指向尾节点时，p1指向的便是倒数第n+1个节点。
倒数第n+1个节点为倒数第n个节点的前驱。
难点：如何定位到第n个节点，这个需要特别注意。使用for循环定位比使用while循环定位更易理解。巧用哑结点，避免空指针等多种情况的讨论。

当不使用哑结点来进行运算时，代码如下：

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {ListNode p=head;int len=0;while (p!=null){p=p.next;++len;}if(len<n)return null;if(len==n) return head.next;ListNode p1=head,p2=head;// p1指向第一个数，需要移动n步，才能指向第n+1个数,此时p1与p2的距离为n。for(int i=1;i<=n;i++){p1=p1.next;}while (p1.next!=null){p1=p1.next;p2=p2.next;}p2.next=p2.next.next;return head;  }

使用哑结点的方式代码如下：

class Solution {public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {ListNode dummy = new ListNode(-1);dummy.next = head;ListNode p1 = dummy;// p1实际上为被删除节点的前驱节点，即倒数第n+1个节点。ListNode p2 = dummy;// p2移动n步，指向原链表中的第n个节点，此时p1与p2之间的距离为n.for(int i=1;i<=n;i++){p2 = p2.next;}// p1,p2同时向后移，当p2指向尾节点时，p1指向倒数第n+1个节点while(p2.next!=null){p1=p1.next;p2=p2.next;}p1.next = p1.next.next;return dummy.next;}
}

4. 删除排序链表中的重复元素

题目：

注意事项：

在链表题中，需要注意的是操作链表的结点指针，一定要做非空检查，避免报空指针异常。

思路：

因为输入的列表已排序，
因此我们可以通过将结点的值与它之后的结点进行比较来确定它是否为重复结点。
如果它是重复的，我们更改当前结点的 next 指针，以便它跳过下一个结点并直接指向下一个结点之后的结点。

代码如下：

class Solution {public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {ListNode cur = head;while(cur!=null && cur.next !=null){if(cur.val==cur.next.val){cur.next = cur.next.next;}else{cur = cur.next;}}return head;}
}

5. 删除排序链表中的重复元素 II

题目：

给定一个排序链表，删除所有含有重复数字的节点，只保留原始链表中 没有重复出现的数字。

思路：

和上一题相比，需要在代码中实现去重操作。
哑结点+双指针法。
哑结点用于记录不重复数字的头，
p1指向不重复数字的最后一位，p2作为工作指针，向前扫描。
去重的判断条件(p2!=null && p2.next!=null && p2.val !=p2.next.val)

代码如下：

class Solution {public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {ListNode dumpy = new ListNode(-1);ListNode p1 = dumpy;ListNode p2 = head;while(p2!=null){if(p2!=null && p2.next!=null && p2.val == p2.next.val){// 若重复，则实现去重操作int temp = p2.val;while(p2!=null&&p2.val==temp){p2=p2.next;// 去重操作}}else{// 否则将不重复节点加入到新链表中。ListNode next = p2.next;p2.next = null; // p2和原来节点断开p1.next=p2;  // 将阉割后的p2节点加到p1上p1 = p2;p2 = next;}}return dumpy.next;}
}