Swift - LeetCode - 移除链表元素

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题目

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：[]

方法一：递归

思路及解法

链表的定义具有递归的性质，因此链表题目常可以用递归的方法求解。这道题要求删除链表中所有节点值等于特定值的节点，可以用递归实现。

对于给定的链表，首先对除了头节点 $\textit{head}$ 以外的节点进行删除操作，然后判断 $\textit{head}$ 的节点值是否等于给定的 $\textit{val}$。如果 $\textit{head}$ 的节点值等于 $\textit{val}$，则 $\textit{head}$ 需要被删除，因此删除操作后的头节点为 $\textit{head}.\textit{next}$；如果 $\textit{head}$ 的节点值不等于 $\textit{val}$，则 $\textit{head}$ 保留，因此删除操作后的头节点还是 $\textit{head}$。上述过程是一个递归的过程。

递归的终止条件是 $\textit{head}$ 为空，此时直接返回 $\textit{head}$。当 $\textit{head}$ 不为空时，递归地进行删除操作，然后判断 $\textit{head}$ 的节点值是否等于 $\textit{val}$ 并决定是否要删除 $\textit{head}$。

代码

class Solution {
    func removeElements(_ head: ListNode?, _ val: Int) -> ListNode? {
        if nil == head {
            return head
        }
        head?.next = removeElements(head?.next, val)
        return val == head?.val ? head?.next : head
    }
}
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复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。递归过程中需要遍历链表一次。

• 空间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。空间复杂度主要取决于递归调用栈，最多不会超过 n 层。

方法二：迭代

思路及解法

也可以用迭代的方法删除链表中所有节点值等于特定值的节点。

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用 $\textit{temp}$ 表示当前节点。如果 $\textit{temp}$ 的下一个节点不为空且下一个节点的节点值等于给定的 $\textit{val}$，则需要删除下一个节点。删除下一个节点可以通过以下做法实现：

$\textit{temp}.\textit{next} = \textit{temp}.\textit{next}.\textit{next}$

如果 $\textit{temp}$ 的下一个节点的节点值不等于给定的 $\textit{val}$，则保留下一个节点，将 $\textit{temp}$ 移动到下一个节点即可。

当 $\textit{temp}$ 的下一个节点为空时，链表遍历结束，此时所有节点值等于 $\textit{val}$ 的节点都被删除。

具体实现方面，由于链表的头节点 $\textit{head}$ 有可能需要被删除，因此创建哑节点 $\textit{dummyHead}$，令 $\textit{dummyHead}.\textit{next} = \textit{head}$，初始化 $\textit{temp}=\textit{dummyHead}$，然后遍历链表进行删除操作。最终返回 $\textit{dummyHead}.\textit{next}$ 即为删除操作后的头节点。

代码

class Solution {
    func removeElements(_ head: ListNode?, _ val: Int) -> ListNode? {
        let dummyHead: ListNode? = ListNode.init(0)
        dummyHead?.next = head
        var temp: ListNode? = dummyHead
        while nil != temp?.next {
            if val == temp?.next?.val {
                temp?.next = temp?.next?.next
            } else {
                temp = temp?.next
            }
        }
        return dummyHead?.next
    }
}
复制代码

复杂度分析

• 时间复杂度：时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。需要遍历链表一次。

• 空间复杂度：O(1)。