数据结构与算法之链表 删除操作 单节点 / 连续节点 / 伪删除 全流程

数据结构与算法阿木 发布于 8 天前 4 次阅读


摘要:

链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。删除操作是链表操作中非常重要的一环,包括单节点删除、连续节点删除和伪删除。本文将深入探讨这三种删除操作的全流程,并通过代码示例进行详细解析。

一、

链表是一种动态数据结构,它允许我们在不破坏整个结构的情况下插入和删除元素。删除操作是链表操作的核心之一,它涉及到节点的查找、删除和更新指针等步骤。本文将围绕单节点删除、连续节点删除和伪删除这三种删除操作进行详细解析。

二、单节点删除

单节点删除是指删除链表中的一个节点,该节点只有一个前驱节点和一个后继节点。

1. 删除节点前的准备工作

在删除节点之前,我们需要找到要删除的节点的前驱节点,以便更新前驱节点的指针。

2. 删除节点

删除节点的主要步骤如下:

(1)找到要删除的节点的前驱节点;

(2)更新前驱节点的指针,使其指向要删除节点的后继节点;

(3)释放要删除节点的内存。

下面是单节点删除的代码实现:

python

class ListNode:


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


self.value = value


self.next = next

def delete_node(head, target):


if head is None:


return None

特殊情况:删除头节点


if head.value == target:


return head.next

查找要删除的节点的前驱节点


prev = head


while prev.next is not None and prev.next.value != target:


prev = prev.next

删除节点


if prev.next is not None:


prev.next = prev.next.next

return head


三、连续节点删除

连续节点删除是指删除链表中的一系列连续的节点,这些节点具有相同的值。

1. 删除连续节点前的准备工作

在删除连续节点之前,我们需要找到第一个要删除的节点的前驱节点。

2. 删除连续节点

删除连续节点的主要步骤如下:

(1)找到第一个要删除的节点的前驱节点;

(2)遍历要删除的连续节点,更新前驱节点的指针;

(3)释放要删除的连续节点的内存。

下面是连续节点删除的代码实现:

python

def delete_consecutive_nodes(head, target):


if head is None:


return None

特殊情况:删除头节点


while head is not None and head.value == target:


head = head.next

查找第一个要删除的节点的前驱节点


prev = head


while prev is not None and prev.next is not None:


if prev.next.value == target:


prev.next = prev.next.next


else:


prev = prev.next

return head


四、伪删除

伪删除是指将节点标记为已删除,而不是真正地从链表中移除它。这种方法可以减少内存分配和释放的开销。

1. 伪删除前的准备工作

在伪删除之前,我们需要找到要删除的节点。

2. 伪删除

伪删除的主要步骤如下:

(1)找到要删除的节点;

(2)将节点的某个属性(如`is_deleted`)设置为`True`。

下面是伪删除的代码实现:

python

class ListNode:


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


self.value = value


self.next = next


self.is_deleted = False

def pseudo_delete_node(head, target):


if head is None:


return None

特殊情况:删除头节点


while head is not None and head.value == target and not head.is_deleted:


head.is_deleted = True


head = head.next

查找要删除的节点


prev = head


while prev is not None and prev.next is not None:


if prev.next.value == target and not prev.next.is_deleted:


prev.next.is_deleted = True


else:


prev = prev.next

return head


五、总结

本文深入解析了链表删除操作的三种类型:单节点删除、连续节点删除和伪删除。通过代码示例,我们了解了删除操作的全流程,包括查找节点、更新指针和释放内存等步骤。在实际应用中,根据具体需求选择合适的删除操作可以提高代码的效率和可维护性。