3.5鏈表----鏈表中元素的刪除(只刪除一個元素情況)


該部分與上一節是息息相關的,關於如何在鏈表中刪除元素,我們一步一步來分析:

一、圖示刪除邏輯

假設我們需要在鏈表中刪除索引為2位置的元素,此時鏈表結構為:

 

若要刪除索引為2位置的元素,需要獲取索引為2位置的元素之前的前置節點(此時為索引為1的位置的元素),因此我們需要設計一個變量prev來記錄前置節點。

1.初始時變量prev指向虛擬頭結點dummyHead:

2.尋找到前置節點位置,(對於該例子前置節點為索引為1的位置的元素)。

則此時prev記錄的next即為需要刪除的節點,記為delNode變量。

 

3.刪除操作

第一步:將prev的next指向delNode的next,如圖:

代碼為:

prev.next=delNode.next;

 

 第二步:為了java能夠回收這個被刪除的空間,我們手動讓需要被刪除的節點從鏈表中脫離開來,也就是delNode的next變為null。

代碼為:

delNode.next=null;

二、代碼實現刪除邏輯

2.1 從鏈表刪除第index(0-based)個位置的元素 ,返回刪除的元素

首先,初始化當前前置節點指向虛擬頭結點,然后遍歷尋找到需要被刪除節點的前置節點,最后執行刪除邏輯。

//從鏈表刪除第index(0-based)個位置的元素 ,返回刪除的元素  (實際不常用,練習用)
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("remove failed,Illegal index");
        }

        //獲取虛擬頭節點
        Node<E> prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            //獲取到刪除元素之前節點
            prev = prev.next;
        }

        Node<E> retNode = prev.next;//被刪除的元素
        prev.next = retNode.next;
        retNode.next = null;
        size--;

        return retNode.e;
    }

2.2 從鏈表中刪除第一個元素,返回刪除的元素

基於remove(int index)方法實現該方法:

//從鏈表中刪除第一個元素,返回刪除的元素
    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }

2.3 從鏈表中刪除最后一個元素,返回刪除的元素

基於remove(int index)方法實現該方法:

//從鏈表中刪除最后一個元素,返回刪除的元素
    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }

三、測試刪除邏輯

基於上一節的測試代碼,我們新增刪除邏輯代碼,此時貼出全部測試代碼:

package LinkedList;

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>();

        System.out.println("============在鏈表頭部添加============");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            linkedList.addFirst(i);
            System.out.println(linkedList);
        }

        System.out.println("============修改鏈表============");
        linkedList.set(2, 666);
        System.out.println(linkedList);

        System.out.println("============刪除鏈表中666節點============");
        linkedList.remove(2);
        System.out.println(linkedList);
    }
}

結果為:

 四、鏈表的時間復雜度分析

4.1 添加操作的時間復雜度

(1)在鏈表尾部添加(addLast())需要從頭遍歷,時間復雜度為O(n);

(2)在鏈表頭部添加(addFirst()),時間復雜度為O(1);

(3)在鏈表任意位置添加(add(int index,E e)),平均情況下為O(n/2)=O(n);

 

4.2 刪除操作的時間復雜度

(1)刪除鏈表最后一個元素(removeLast()),需要遍歷找到最后元素的前一個元素,故時間復雜度為O(n);

(2)刪除鏈表的第一個元素(removeFirst()),時間復雜度為O(1)

(3)刪除鏈表中任意位置節點(remove(index)),平均情況下時間復雜度為O(n/2)=O(n);

 

 4.3 修改操作

由於鏈表不支持隨機訪問,需要從頭開始尋找直到找到需要修改的節點,故時間復雜度為O(n)

4.4 查找操作

由於鏈表不支持隨機訪問,需要從頭開始尋找直到找到需要的節點,故時間復雜度為O(n)

 

 從上不難看出,關於鏈表的添加操作、刪除操作、修改操作、查找操作的時間復雜度均為O(n),看到這個頓時心涼了半截,這個還搞個mao,還不如數組呢,其實確實是這樣的,因為對於數組來說,只要有索引即可實現快速訪問。但是對於鏈表來說,我們如果只對鏈表頭進行添加操作、刪除操作、查找操作那么它的的時間復雜度為均O(1),這時和數組是一樣,是動態的,不會大量的浪費內存空間,這就是它的優勢,由於鏈表是最基礎的動態數據結構,在此基礎上將會有更多關於鏈表的應用。

 

 

關於本小節,若您覺得還行、還過得去,麻煩給個推薦吧,謝謝!!

 關於鏈表的源碼 https://github.com/FelixBin/dataStructure/tree/master/src/LinkedList


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