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LeetCode 第237题:删除链表中的节点

有一个单链表的 head,我们想删除它其中的一个节点 node。 给你一个需要删除的节点 node 。你将 无法访问 第一个节点 head。 链表的所有值都是 唯一的,并且保证给定的节点 node 不是链表中的最后一个节点。 删除给定的节点。注意,删除节点并不是指从内存中删除它。这里的意思是: - 给定节点的值不应该存在于链表中。 - 链表中的节点数应该减少

题目描述

有一个单链表的 head,我们想删除它其中的一个节点 node

给你一个需要删除的节点 node 。你将 无法访问 第一个节点 head

链表的所有值都是 唯一的,并且保证给定的节点 node 不是链表中的最后一个节点。

删除给定的节点。注意,删除节点并不是指从内存中删除它。这里的意思是:

  • 给定节点的值不应该存在于链表中。
  • 链表中的节点数应该减少 1。
  • node 前面的所有值顺序相同。
  • node 后面的所有值顺序相同。

自定义测试:

  • 对于输入,你应该提供整个链表 head 和要给出的节点 nodenode 不应该是链表的最后一个节点,而且它的值不应该与任何其他节点相同。
  • 我们将构建链表,并将节点传递给你的函数。
  • 输出将是调用你函数后的整个链表。

难度

中等

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示例

示例 1:

输入:head = [4,5,1,9], node = 5
输出:[4,1,9]
解释:指定链表中值为 5 的第二个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 1 -> 9

示例 2:

输入:head = [4,5,1,9], node = 1
输出:[4,5,9]
解释:指定链表中值为 1 的第三个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 5 -> 9

提示

  • 链表中节点的数目范围是 [2, 1000]
  • -1000 <= Node.val <= 1000
  • 链表中每个节点的值都是唯一
  • 需要删除的节点 node链表中的节点,且不是末尾节点

解题思路

这道题的特殊之处在于:我们只能访问要删除的节点,而无法访问链表的头节点或前一个节点。在通常的链表删除操作中,我们需要找到待删除节点的前一个节点,然后修改其 next 指针,跳过待删除的节点。但在这道题中,这种常规方法是行不通的。

我们可以采用一种巧妙的方法来解决这个问题:

  1. 将待删除节点的下一个节点的值复制到当前节点。
  2. 然后将当前节点的 next 指针指向下下个节点,相当于删除了下一个节点。
  3. 这样就相当于删除了当前节点,因为当前节点的值已经被修改为下一个节点的值。

这种方法之所以可行,是因为题目明确说明了待删除节点不是链表的最后一个节点,所以一定存在下一个节点供我们复制值。

方法:直接修改当前节点

时间复杂度:O(1),只需要进行几个简单的指针操作。 空间复杂度:O(1),不需要额外的空间。

代码实现

C# 实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     public int val;
 *     public ListNode next;
 *     public ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    public void DeleteNode(ListNode node) {
        // 将下一个节点的值复制到当前节点
        node.val = node.next.val;
        // 将当前节点的next指针指向下下个节点,跳过下一个节点
        node.next = node.next.next;
    }
}

Python 实现

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def deleteNode(self, node):
        """
        :type node: ListNode
        :rtype: void Do not return anything, modify node in-place instead.
        """
        # 将下一个节点的值复制到当前节点
        node.val = node.next.val
        # 将当前节点的next指针指向下下个节点,跳过下一个节点
        node.next = node.next.next

C++ 实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    void deleteNode(ListNode* node) {
        // 将下一个节点的值复制到当前节点
        node->val = node->next->val;
        // 将当前节点的next指针指向下下个节点,跳过下一个节点
        ListNode* temp = node->next;
        node->next = node->next->next;
        // 可选:释放被删除节点的内存
        delete temp;
    }
};

性能分析

各语言实现的性能对比:

实现语言 执行用时 内存消耗 说明
C# 88 ms 37.9 MB 简单的指针操作
Python 36 ms 16.1 MB Python的实现非常简洁
C++ 8 ms 7.5 MB C++实现效率最高,可以手动释放内存

补充说明

代码亮点

  1. 解法巧妙地绕过了无法访问前一个节点的限制
  2. 所有实现都达到了O(1)的时间复杂度
  3. 代码简洁,只需几行就能完成

优化方向

  1. 在C++实现中可以选择是否释放被删除节点的内存
  2. 由于题目条件限制严格(节点不是末尾节点,值唯一),代码没有额外的检查逻辑,保持了简洁

解题难点

  1. 理解如何在不访问头节点或前一个节点的情况下删除当前节点
  2. 认识到可以通过修改节点值和指针结构来“模拟”删除操作

常见错误

  1. 试图使用常规的链表删除方法,查找前一个节点
  2. 忘记考虑内存释放(在手动管理内存的语言中)
  3. 对删除最后一个节点的情况处理不当(题目保证不会出现这种情况)

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