一位小伙伴来问一道谷歌的笔试题,关于单链表操作的,问到底有多少种解决方案,今天我们就来聊聊。

题目的大致意思是:

假设存在一个无序单链表,将重复结点去除后,并保原顺序。去重前:1→3→1→5→5→7去重后:1→3→5→7

顺序删除

通过双重循环直接在链表上执行删除操作。外层循环用一个指针从第一个结点开始遍历整个链表,然后内层循环用另外一个指针遍历其余结点,将与外层循环遍历到的指针所指结点的数据域相同的结点删除,如下图所示。

假设外层循环从outerCur开始遍历,当内层循环指针innerCur遍历到上图实线所示的位置(outerCur.data==innerCur.data)时,此时需要把innerCur指向的结点删除。

具体步骤如下:

  • 用tmp记录待删除的结点的地址。

  • 为了能够在删除tmp结点后继续遍历链表中其余的结点,使innerCur指针指向它的后继结点:innerCur=innerCur.next

  • 从链表中删除tmp结点。

实现代码如下:


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运行结果:


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算法性能分析

由于这种方法采用双重循环对链表进行遍历,因此,时间复杂度为O(N^2)。其中,N为链表的长度。在遍历链表的过程中,使用了常量个额外的指针变量来保存当前遍历的结点、前驱结点和被删除的结点,因此,空间复杂度为O(1)

递归法

主要思路为:对于结点cur,首先递归地删除以cur.next为首的子链表中重复的结点,接着从以cur.next为首的子链表中找出与cur有着相同数据域的结点并删除。

实现代码如下:


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算法性能分析

这种方法与方法一类似,从本质上而言,由于这种方法需要对链表进行双重遍历,因此,时间复杂度为O(N^2)。其中,N为链表的长度。由于递归法会增加许多额外的函数调用,因此,从理论上讲,该方法效率比前面的方法低。

空间换时间

通常情况下,为了降低时间复杂度,往往在条件允许的情况下,通过使用辅助空间实现。

具体而言,主要思路如下。

  • 建立一个HashSet,HashSet中的内容为已经遍历过的结点内容,并将其初始化为空。

  • 从头开始遍历链表中的所以结点,存在以下两种可能性:

  • 如果结点内容已经在HashSet中,则删除此结点,继续向后遍历。

  • 如果结点内容不在HashSet中,则保留此结点,将此结点内容添加到HashSet中,继续向后遍历。

「引申:如何从有序链表中移除重复项?」

如链表:1,3、5、5、7、7、8、9

去重后:1,3、5、7、8、9

分析与解答

上述介绍的方法也适用于链表有序的情况,但是由于以上方法没有充分利用到链表有序这个条件,因此,算法的性能肯定不是最优的。本题中,由于链表具有有序性,因此,不需要对链表进行两次遍历。所以,有如下思路:用cur 指向链表第一个结点,此时需要分为以下两种情况讨论。

  • 如果cur.data==cur.next.data,那么删除cur.next结点。

  • 如果cur.data!=cur.next.data,那么cur=cur.next,继续遍历其余结点。

总结

对于无序单链表中,想要删除其中重复的结点(多个重复结点保留一个)。删除办法有按照顺序删除、使用递归方式删除以及可以使用空间换时间(HashSet中元素的唯一性)。

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