从单链表中间删除节点的算法答案

【问题标题】：Algorithm to delete node from middle in a singly linked list从单链表中间删除节点的算法
【发布时间】：2021-06-21 09:49:20
【问题描述】：

我正在阅读《Cracking the Coding Interview》并做练习题，但我被困在了这个问题上：

“实现一个算法来删除中间的节点（即除第一个和最后一个节点之外的任何节点，不一定是确切的中间）或单链表，只允许访问该节点。

EXAMPLE 输入：链表中的节点 a->b->c->d->e->f 结果：没有返回任何内容，但是新的链表看起来像 a->b->d-> e->f"

void solution1(Node* node)
{
    if (node == NULL || node->next == NULL) {
        return;
    } else {
        Node* ptr = node;
        //ptr is the node accessible
        Node* ptr2 = ptr->next;
        ptr->data = ptr2->data;
        ptr->next = ptr2->next;
        delete ptr2;
    }
    cout << "updated list is" << endl;
    display();
}

我实现了这个功能，但我想确认它的复杂性。这将是 O(1) 空间和 O(1) 时间复杂度，对吧？另外，如果我们想删除最后一个节点，我们如何使用一个虚拟节点呢？

【问题讨论】：

请每个问题回答一个问题。为什么它与 O(1) 有什么不同？没有循环，没有调用其他函数（除了display，我假设实际上是O(N)）
这不适用于最后一个列表节点。此外，它违背了使用动态节点链接范例的目的。理想情况下，通过从列表中修剪节点来删除节点，将引用它的指针在列表中（例如，某个节点的next 指针或列表head 指针）设置为about-to-被删除节点的next 成员值。那时您可以删除现在孤立的节点并完成。简而言之，理想情况下，在像这样的列表管理操作期间，唯一需要使用的成员是头指针或列表中的 next 成员； 没有别的....
...但是您无法使用提供的有限数据来做到这一点。例如中间某处的按值节点指针。您无法获取指向相关节点的next（或head），因此您可以执行的操作受到严重限制。简短版：残酷的任务，但也许你会从中有所收获。
请注意，这是糟糕的 C++ 设计。问题出在ptr->data=ptr2->data; 行，它没有考虑异常安全。看来你想要std::move_if_noexcept 那里。这并不意味着在算法介绍课上这是一个糟糕的问题——你必须从某个地方开始学习。但对于生产代码，请坚持使用std::forward_list<T>
@msalters 它可能是（但我们缺少代码）一个带有两个指针的结构，所以不需要移动任何东西。不删除数据可能是也可能不是错误。变量的名称，更重要的是函数的名称……需要改进。

标签： c++ linked-list singly-linked-list

【解决方案1】：

实际上它取决于display() 的空间和时间复杂度，但如果您不考虑这一点，那么是的，它将是 O(1) 空间和 O(1) 时间。简单地使用delete node 删除最后一个节点将使前一个节点的next 指针成为悬空指针，因此如果没有指向前一个节点的指针（或链表的head 指针），您将无法删除最后一个节点。

【讨论】：

【解决方案2】：

是的，这个删除算法的时间和空间复杂度是O(1)。

要确定虚拟节点，您可以自己创建一个虚拟标志：

Node* dummy_flag = new Node();
...

if (node == nullptr || node->next == dummy_flag) {
    return;
}

if (node->next == nullptr) { // if last node
    node->next = dummy_flag;
} else {
    Node* next_node = node->next;
    node->data = next_node->data;
    node->next = next_node->next;
    delete next_node;
}

现在如果你的节点->next == dummy_flag 那么节点是虚拟的。

【讨论】：

另外我建议你使用 nullptr 而不是 NULL