3.5链表----链表中元素的删除(只删除一个元素情况)

wfaceboss

发布于 2021-12-24 09:51:26

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发布于 2021-12-24 09:51:26

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该部分与上一节是息息相关的，关于如何在链表中删除元素，我们一步一步来分析：

一、图示删除逻辑

假设我们需要在链表中删除索引为2位置的元素，此时链表结构为：

若要删除索引为2位置的元素，需要获取索引为2位置的元素之前的前置节点（此时为索引为1的位置的元素），因此我们需要设计一个变量prev来记录前置节点。

1.初始时变量prev指向虚拟头结点dummyHead:

2.寻找到前置节点位置，（对于该例子前置节点为索引为1的位置的元素）。

则此时prev记录的next即为需要删除的节点，记为delNode变量。

3.删除操作

第一步：将prev的next指向delNode的next,如图：

代码为：

prev.next=delNode.next;

第二步：为了java能够回收这个被删除的空间，我们手动让需要被删除的节点从链表中脱离开来，也就是delNode的next变为null。

代码为：

delNode.next=null;

二、代码实现删除逻辑

2.1 从链表删除第index（0-based）个位置的元素，返回删除的元素

首先，初始化当前前置节点指向虚拟头结点，然后遍历寻找到需要被删除节点的前置节点，最后执行删除逻辑。

//从链表删除第index（0-based）个位置的元素 ，返回删除的元素  (实际不常用，练习用)
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("remove failed,Illegal index");
        }

        //获取虚拟头节点
        Node<E> prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            //获取到删除元素之前节点
            prev = prev.next;
        }

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

        return retNode.e;
    }

2.2 从链表中删除第一个元素，返回删除的元素

基于remove(int index)方法实现该方法：

//从链表中删除第一个元素，返回删除的元素
    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }

2.3 从链表中删除最后一个元素，返回删除的元素

基于remove(int index)方法实现该方法：

//从链表中删除最后一个元素，返回删除的元素
    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }

三、测试删除逻辑

基于上一节的测试代码，我们新增删除逻辑代码，此时贴出全部测试代码：

package LinkedList;

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

        System.out.println("============在链表头部添加============");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            linkedList.addFirst(i);
            System.out.println(linkedList);
        }

        System.out.println("============修改链表============");
        linkedList.set(2, 666);
        System.out.println(linkedList);

        System.out.println("============删除链表中666节点============");
        linkedList.remove(2);
        System.out.println(linkedList);
    }
}

结果为：

四、链表的时间复杂度分析

4.1 添加操作的时间复杂度

（1）在链表尾部添加（addLast()）需要从头遍历，时间复杂度为O(n);

（2）在链表头部添加（addFirst()），时间复杂度为O(1);

（3）在链表任意位置添加(add(int index,E e))，平均情况下为O(n/2)=O(n);

4.2 删除操作的时间复杂度

（1）删除链表最后一个元素(removeLast())，需要遍历找到最后元素的前一个元素，故时间复杂度为O(n);

（2）删除链表的第一个元素(removeFirst()),时间复杂度为O(1)

（3）删除链表中任意位置节点(remove(index)),平均情况下时间复杂度为O(n/2)=O(n);

4.3 修改操作

由于链表不支持随机访问，需要从头开始寻找直到找到需要修改的节点，故时间复杂度为O(n)

4.4 查找操作

由于链表不支持随机访问，需要从头开始寻找直到找到需要的节点，故时间复杂度为O(n)

从上不难看出，关于链表的添加操作、删除操作、修改操作、查找操作的时间复杂度均为O(n),看到这个顿时心凉了半截，这个还搞个mao,还不如数组呢，其实确实是这样的，因为对于数组来说，只要有索引即可实现快速访问。但是对于链表来说，我们如果只对链表头进行添加操作、删除操作、查找操作那么它的的时间复杂度为均O(1),这时和数组是一样，是动态的，不会大量的浪费内存空间，这就是它的优势，由于链表是最基础的动态数据结构，在此基础上将会有更多关于链表的应用。