刷题第3天(简单题):LeetCode203--移除链表元素--虚拟头结点

LeetCode203:给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ,请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点,并返回 新的头节点 。

示例 1:

输入:head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出:[1,2,3,4,5]

示例 2:输入:head = [], val = 1
输出:[]
示例 3:输入:head = [7,7,7,7], val = 7
输出:[]

思路分析:本题是删除单链表中的特定元素,因为单链表只能指向下一个节点,如果删除的是第2个节点及以后的节点,直接让将删除目标节点的指针域赋给删除目标节点的前一个指针域就可以。那么如果删除的是头结点就需要特殊处理了,将头结点向后移动一位就可以。

        有一种不需要分类处理的方法,就是设置一个虚拟头结点(也叫dummyNode),这样就可以对原链表的所有节点进行统一的方式移除了。不过,最后return头结点的时候,需要return dummyNode->next, 这才是新的头结点。

代码:

# 虚拟头结点法
#定义一个单链表
class ListNode:  # 这个类用来定义单链表
    def __init__(self, val= 0, next=None): # 构造函数,接受参数 val 和 next,并进行初始化。
        self.val = val  # 将构造函数中传入的 val 参数赋值给当前节点的 val 属性
        self.next = next  # 将构造函数中传入的 next 参数赋值给当前节点的 next 属性

class Solution:
    def removeElements(self, head: Optional[ListNode], val: int) -> Optional[ListNode]:
        # 创建虚拟头结点来简化删除过程
        dummy_head = ListNode(next=head)  # 创建虚拟头结点,虚拟头结点的val默认就行无所谓,只要next等于head就可以

        # 遍历列表并删除值为val的节点
        current = dummy_head  # 将虚拟头结点赋值给当前节点
        while current.next: # 当前节点的指针域不为空(即不是最后一个节点时)保持循环
            if current.next.val == val:  # 如果当前节点的下一个节点的值等于val时
                current.next = current.next.next  # 将当前节点的指针指向下下个节点,即跳过目标节点
            else:
                current = current.next  # 否则,继续遍历

        return dummy_head.next  # 返回虚拟头结点的指针域,即真正的头结点。

总结:

1.本题的关键是建立虚拟头结点的概念,虚拟头结点的指针域应该是原链表的head,它的数值域是多少无所谓,默认为0就行;

2. 在遍历的过程中,首先将虚拟头结点赋值给当前节点,然后遍历链表,如果当前节点的下一个节点的值为目标值时,则调整该节点,否则继续遍历(current=current.next);

3. 返回新链表的头结点时,注意需要返回dummy_head.next, 这才是真正的头结点;

4.写到这里,我们应该可以理解上一篇链表基础理论中:链表适用于经常增删,较少查询的场景,而数组适合经常查询较少增删的场景这句话了吧。因为链表删除只需要改变一个指针域,链表增加需要改变两个指针域;而数组增删需要移动之后的所有元素。

5.此外,注意代码中的那个链表定义类,在leetcode编程环境中,这个类存在与否都可以运行成功,但是写一下有助于我们理解虚拟头结点创建的那行代码。

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