删除链表中的重复元素（Java 实现指南）
在学习如何在链表中删除重复元素之前，让我们先了解一下链表的基本概念和操作。链表是一种数据结构，由一组节点组成，每个节点包含以下两个部分：
- 数据部分：存储节点的值。
- 指针部分：指向下一个节点或 null（如果是链表的最后一个节点）。
本节将指导你如何编写一个 Java 方法，用于从链表中删除重复元素。我们将通过分步骤的方式来讲解这个过程。
整体流程
为了让你更好地理解整个过程，以下是实现删除链表中重复元素的步骤流程：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1. 定义链表节点类 | 创建一个 класs，表示链表的每个节点。 |
| 2. 实现删除重复元素的方法 | 编写方法，遍历链表，删除重复的节点。 |
| 3. 测试代码 | 编写测试代码，验证重复元素是否被成功删除。 |
每一步的详细解析
第一步：定义链表节点类
首先，我们需要定义一个链表节点类。每个节点要包含一个整数值和一个指向下一个节点的指针。
// 定义链表节点类
class ListNode {
int val; // 节点的值
ListNode next; // 指向下一个节点的指针
// 构造函数
ListNode(int x) {
val = x;
next = null;
}
}
第二步：实现删除重复元素的方法
在这个步骤中，我们编写一个方法，该方法遍历链表并删除所有重复的节点。我们可以使用一个 HashSet 来存储已经看到的值，从而快速识别重复元素。
import java.util.HashSet;
// 删除链表中的重复节点方法
public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
// 创建一个 HashSet 用于存储已经见过的值
HashSet<Integer> seen = new HashSet<>();
// 创建一个虚拟节点，便于处理头节点的情况
ListNode dummy = new ListNode(0);
ListNode current = dummy; // 使用 current 遍历链表
while (head != null) {
// 如果当前节点的值不在 HashSet 中，说明未见过
if (!seen.contains(head.val)) {
seen.add(head.val); // 将当前节点的值添加到 HashSet 中
current.next = head; // 将当前节点加入新链表
current = current.next; // 移动到当前节点
}
head = head.next; // 移动到下一个节点
}
current.next = null; // 最后一个节点的指针指向 null
return dummy.next; // 返回去掉重复元素后的链表头
}
第三步：测试代码
为了确保我们的方法正常工作，我们需要编写测试代码，创建一个链表并调用删除重复元素的函数。
public static void main(String[] args) {
// 创建示例链表：1 -> 2 -> 3 -> 2 -> 1
ListNode head = new ListNode(1);
head.next = new ListNode(2);
head.next.next = new ListNode(3);
head.next.next.next = new ListNode(2);
head.next.next.next.next = new ListNode(1);
// 实例化类并调用方法
ListNode result = new YourClassName().deleteDuplicates(head);
// 打印结果链表
while (result != null) {
System.out.print(result.val + " -> ");
result = result.next;
}
}
状态图与关系图
下面是使用 Mermaid 语法生成的状态图和关系图。
状态图
stateDiagram
[*] --> 发现值
发现值 --> 在 HashSet 中
发现值 --> 不在 HashSet 中
不在 HashSet 中 --> 添加到 HashSet
不在 HashSet 中 --> 加入新链表
在 HashSet 中 --> 移动到下一个节点
关系图
erDiagram
ListNode {
int id
int val
ListNode next
}
ListNode ||--o{ ListNode : next
总结
在这篇文章中，我们详细讲解了如何在 Java 中删除链表中的重复元素。我们首先定义了链表节点类，然后使用 HashSet 实现了删除重复元素的方法，最后通过简单的测试代码验证了实现的有效性。通过这种方式，我们能够高效地处理链表中的重复元素。
如果你还对链表的操作、算法效率或其他相关问题有疑问，欢迎进一步学习和探讨！练习和动手实践是学习编程的最佳方法，祝你在编程的道路上越走越远！
