题目:给定单向链表的头指针和一个结点指针,定义一个函数在O(1)时间删除该结点。链表结点与函数的定义如下: typedef struct Node { int m_nValue; struct Node *m_pNext; }ListNode, *pListNode; void DeleteNode(ListNode **pHead, ListNode *pToBeDeleted);
在单链表中删除一个结点,最常用的做法莫过于从链表的头结点开始,顺序遍历查找并找到要删除的结点,然后再进行删除操作。
比如在下图(a)所示的链表中,我们想要删除结点 i,我们就可以从头结点开始遍历该链表,遍历到 h 结点时,会发现 h 的下一个结点 i 就是我们所要删除的结点。这样我们可以把 h 的 m_pNext指向 i 的下个结点 j。指针调整之后我们就可以安全删除结点 i 并保证链表没有断开。
这种顺序查找的时间复杂度为 O(n)。
之所以需要从头开始查找,是因为我们需要得到将被删除的前面一个结点。在单链表中,结点中没有指向前一个结点的指针,因此只好从链表的头结点开始顺序查找。
那么是不是一定需要得到被删除结点的前一个结点呢?答案是否定的。以上面(a)链表为例。我们可以很方便的得到要删除结点 i 的下一个结点 j。如果我们把下一个结点 j 的内容复制到欲删除结点 i 上,再把下个结点 j 删除,这样不就相当于把当前需要删除的结点 i 删除了么【实际删除的为结点 j 】。
上述思路还有个问题:如果我们要删除的结点位于链表的尾部呢。那么它就没有下个结点。这样我们就需要从链表的头结点开始,进行顺序遍历并删除。
最后还有一点:除了上面两种情况,还有个特例。就是链表中只有一个结点。上面的两种情况我们在进行删除操作时,不需要删除头结点。而当只有一个结点时,我们不仅要删除函数给出的结点pToBeDeleted,同时还要将链表的头结点设置为NULL。
完整的代码如下:
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1 // deleteNode.c 2 #include "stdio.h" 3 #include "stdlib.h" 4 5 #define N 10 6 7 typedef struct Node 8 { 9 int m_nValue; 10 struct Node *m_pNext; 11 }ListNode, *pListNode; 12 13 void deleteNode(ListNode **pHead, ListNode *pToBeDeleted); 14 // 获得要删除结点 15 ListNode *getNodeIndex(ListNode *pHead, int index); 16 17 void createList(ListNode **pHead, int len) 18 { 19 ListNode *pTail = NULL; 20 21 while(len--) 22 { 23 ListNode *pNew = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); 24 pNew->m_nValue = rand()%100; 25 pNew->m_pNext = NULL; 26 27 if(*pHead == NULL) 28 { 29 *pHead = pNew; 30 pTail = pNew; 31 } 32 else 33 { 34 pTail->m_pNext = pNew; 35 pTail = pNew; 36 } 37 } 38 } 39 40 void printList(ListNode *pHead) 41 { 42 while(pHead != NULL) 43 { 44 printf("%3d ", pHead->m_nValue); 45 pHead = pHead->m_pNext; 46 } 47 printf(" "); 48 } 49 50 void deleteNode(ListNode **pHead, ListNode *pToBeDeleted) 51 { 52 if(!pHead || !pToBeDeleted) 53 return; 54 55 // 链表有多个结点,并且删除的不是尾结点 56 if(pToBeDeleted->m_pNext != NULL) 57 { 58 ListNode *pNext = pToBeDeleted->m_pNext; 59 pToBeDeleted->m_nValue = pNext->m_nValue; 60 pToBeDeleted->m_pNext = pNext->m_pNext; 61 62 free(pNext); 63 pNext = NULL; 64 } 65 // 还剩两种情况:要么链表只有一个结点,要么删除的是尾结点(含有多个结点) 66 else if(*pHead == pToBeDeleted)// 链表只有一个结点 67 { 68 free(pToBeDeleted); 69 pToBeDeleted = NULL; 70 *pHead = NULL; 71 } 72 else // 多个结点,并且删除的是尾结点 73 { 74 ListNode *curNode = *pHead; 75 while(curNode->m_pNext != pToBeDeleted) // 找到删除结点的前一个结点 76 curNode = curNode->m_pNext; 77 78 curNode->m_pNext = NULL; 79 free(pToBeDeleted); 80 pToBeDeleted = NULL; 81 } 82 } 83 84 ListNode *getNodeIndex(ListNode *pHead, int index) 85 { 86 if(!pHead || index < 0) 87 return NULL; 88 89 ListNode *node = pHead; 90 while(--index) 91 node = node->m_pNext; 92 return node; 93 } 94 95 int main(int argc, char const *argv[]) 96 { 97 ListNode *pHead = NULL; 98 99 createList(&pHead, N); 100 printf("Before: "); 101 printList(pHead); 102 103 ListNode *pToBeDeleted = getNodeIndex(pHead, 3); 104 deleteNode(&pHead, pToBeDeleted); 105 printf("After: "); 106 printList(pHead); 107 108 return 0; 109 }
本文完。