数据结构与算法之 leetcode 链表删除中间节点 单节点访问

数据结构与算法阿木 发布于 2025-07-12 6 次阅读


摘要:

在LeetCode等编程竞赛平台中,链表操作是常见的一道题目。其中,删除链表中的中间节点是一个具有挑战性的问题。本文将围绕这一主题,从数据结构与算法的角度出发,详细解析如何通过单节点访问实现链表中中间节点的删除。

一、问题背景

链表是一种常见的数据结构,由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。在链表中删除一个节点,通常需要访问到该节点的前一个节点,以便修改前一个节点的指针。在删除链表中的中间节点时,我们只能访问到该节点本身,无法直接访问其前一个节点。这就要求我们采用一种巧妙的方法来实现中间节点的删除。

二、解决方案

1. 理解问题

在删除链表中的中间节点时,我们需要考虑以下几种情况:

(1)链表为空,无需删除;

(2)链表只有一个节点,删除后链表为空;

(3)链表有多个节点,删除中间节点。

2. 实现步骤

(1)遍历链表,找到中间节点的前一个节点;

(2)修改前一个节点的指针,使其指向中间节点的下一个节点;

(3)释放中间节点的内存。

以下是一个使用Python实现的示例代码:

python

class ListNode:


def __init__(self, val=0, next=None):


self.val = val


self.next = next

def delete_middle_node(head):


if not head or not head.next:


return None

slow = fast = head


prev = None

while fast and fast.next:


prev = slow


slow = slow.next


fast = fast.next.next

prev.next = slow.next

return head

测试代码


def print_list(node):


while node:


print(node.val, end=' ')


node = node.next


print()

创建链表


node1 = ListNode(1)


node2 = ListNode(2)


node3 = ListNode(3)


node4 = ListNode(4)


node5 = ListNode(5)

node1.next = node2


node2.next = node3


node3.next = node4


node4.next = node5

删除中间节点


new_head = delete_middle_node(node1)

打印删除中间节点后的链表


print_list(new_head)


3. 时间复杂度分析

该算法的时间复杂度为O(n),其中n为链表中的节点数量。这是因为我们需要遍历整个链表来找到中间节点的前一个节点。

4. 空间复杂度分析

该算法的空间复杂度为O(1),因为我们只需要使用有限的几个变量来存储节点信息。

三、总结

删除链表中的中间节点是一个具有挑战性的问题,需要我们巧妙地利用数据结构和算法知识。通过单节点访问实现中间节点的删除,我们可以更好地理解链表操作的本质。在实际编程中,熟练掌握链表操作对于解决各种问题具有重要意义。

本文从问题背景、解决方案、实现步骤、时间复杂度分析和空间复杂度分析等方面对LeetCode链表删除中间节点问题进行了详细解析。希望对读者有所帮助。