LeetCode 82,考察你的基本功,在有序链表中删除重复元素II

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今天是LeetCode专题的第51篇文章,我们来看LeetCode第82题,删除有序链表中的重复元素II(Remove Duplicates from Sorted List II)。

这题官方给出的难度是Medium,点赞1636,反对107,通过率在36.3%左右。根据我们之前的分析,这题的难度适中,并且质量很高,好评如潮。实际上也的确如此,这题算法本身并不难,但是想要完整没有bug地实现并不容易,我们一起来看看。

题意

给定一个有序的存在重复元素的链表,要求移除掉链表当中所有的重复元素。返回一个不包含重复元素的链表。

这里要注意的一点,这题让我们做的事情并不是去重,就是去除掉多余的元素,而是要去除掉所有重复的元素。比如2在链表当中出现了两次,属于重复元素,我们要做的并不是去掉一个2,仅保留一个,而是要将所有的2都去除,因为2属于重复元素。

我们来看样例:

Input: 1->2->3->3->4->4->5
Output: 1->2->5

原链表当中的3和4都属于重复元素,所以被去除了。

Input: 1->1->1->2->3
Output: 2->3

解法

前面说了这题的质量很高,这题是属于典型的解法赤裸裸,但是很多人就是写不出来的题,非常考察基本功。适合用在校招面试当中,如果我有幸去面试校招生, 我可能会选这道题。不存在算法会不会的问题,写不出来一定是基本功不够扎实。

链表已经有序了,那么相同的元素必然会排在一起,我们只需要将它们移除就可以了。但是说起来简单,要在链表当中实现并不容易。难点主要有两个,一个是链表增删节点的操作很多人不熟悉,尤其是像是C++这样的语言涉及指针,可能更不容易。另外一个难点就在题意当中,我们要做的不是去重,而是要所有重复的元素全部删除

看起来似乎和去重没什么差别, 如果你真这么想,并且着手去实现,那么几乎可以肯定一定会遇到问题。

因为链表是单向的,假设你当前的指针是cur,当你发现cur这个指针的元素存在重复的时候,你需要连当前这个节点一起删除。我们都知道,单向链表是不能走回头路的,而删除节点,必须要用到前一个节点的指针。再加上判断元素重复需要用到的指针,会需要我们同时维护多个指针,增加代码的编码难度。

针对这个问题,我们有两种解决思路。第一种是我们不在原链表上处理,而是创建一个新的链表进行返回。所以我们要做的就不是删除元素,而是插入元素,只有发现当前元素不存在重复的时候才会插入链表。最后返回的也是一个全新的链表。

这当然是可以的,也是没有问题了,我第一次做这道题就是采取的这种措施。相比之下, 这种方法会容易一些,因为我们不需要判断太多的指针和位置,我贴一下当时的代码:

class Solution {
public:
    ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {
          // 如果元素少于2个则直接返回
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) return head;
        int cur = head->val;
          // 初始化
        bool flag = false;
        ListNode* ct = new ListNode(0);
        ListNode* pnt = ct;
        head = head->next;
          // 遍历元素
        while (head) {
            int hd = head->val;
               // 判断当前元素与之前的元素是否相等
            if (hd != cur) {
                   // 之前的元素没有出现重复
                if (!flag) {
                       // 把之前的元素存入链表
                    pnt->next = new ListNode(cur);
                       // 链表移动
                    pnt = pnt->next;
                }else flag = false;
                   // 更新之前的元素
                cur = hd;
            }else flag = true;
            head = head->next;
        }
          // 单独处理最后一个元素
        if (!flag) pnt->next = new ListNode(cur);
        return ct->next;
    }
};

虽然题目当中没有对解法做出限制,也没有规定我们必须要在原链表上进行处理,但是这种创建新链表的方法终归有绕开问题的嫌疑。所以我们还有第二种解法,就是直面问题,我们维护多个指针,判断当前位置的下一个元素是否构成重复。如果重复,则删除掉重复的部分。

正如我们之前所说的那样,在单向链表当中很难删除当前元素,所以我们判断下一个元素是否会构成重复。如果重复的话,进行删除要可行许多。这样也有一个问题就是,有可能链表的第一个元素就是重复的,我们没有办法找到第一个元素的上一个元素。针对这个问题,我们采用的方法是人为给它创造一个元素放在首元素之前。这样我们整个流程就可以串起来了,唯一的难点就是编码了。

我们仔细一些,写出代码还是可以的:

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def deleteDuplicates(self, head: ListNode) -> ListNode:
        # 创建一个新的元素放在链表头部,这样原本第一个元素就是头指针的下一个元素了
        node = ListNode()
        node.next = head
        # pnt指向新创建的元素
        pnt = node
        
        while pnt.next is not None:
            # cur指向当前位置的下一个位置
            # 我们要做的即判断cur这个指针的元素是否重复
            cur = pnt.next
            if cur.next is None:
                break
             
            # ptr指向cur的next
            ptr = cur.next
            # 如果ptr和cur相等,那么出现重复,我们需要跳过所有相等的元素
            if ptr is not None and ptr.val == cur.val:
                while ptr is not None and ptr.val == cur.val:
                    ptr = ptr.next
                pnt.next = ptr
            # 否则说明不重复,移动pnt
            else:
                pnt = pnt.next
                
        # 由于我们开始的时候人为添加了一个辅助元素
        # 返回的时候要将它去除
        return node.next

总结

这道题的算法很简单,我想大部分人都能想出解法来,但是要将解法实现并不太容易。这当中用到了很多小技巧,比如我们认为创建了一个新的头结点,比如我们将删除当前元素转化成了删除下一个元素等等。这些技巧虽然算不上什么,但是灵活使用,可以大大降低我们编码的复杂度,也正是因为这一点,这题的质量非常高,值得一做。

很多人非常讨厌涉及链表的问题,觉得链表很难操作,容易写错,但实际上这是基本功的很重要的一部分。很多公司喜欢考察候选人的基本功,提升这方面的能力对于我们应聘或者是工作非常有帮助。

今天的文章到这里就结束了,如果喜欢本文的话,请来一波素质三连,给我一点支持吧(关注、转发、点赞)。

本文使用 mdnice 排版

posted @ 2020-07-13 11:13  TechFlow2019  阅读(251)  评论(0编辑  收藏