链表----链表中元素的删除

作者: wfaceboss | 来源:发表于2019-04-02 15:59 被阅读6次

    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:


    image.png

    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:

    image.png
    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)。
    image.png
    则此时prev记录的next即为需要删除的节点,记为delNode变量。
    image.png
    3.删除操作
    第一步:将prevnext指向delNodenext,如图:
    image.png
    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delNodenext变为null

    image.png
    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:


    image.png

    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);

    image.png
    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);
    image.png
    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)
    image.png
    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)
    image.png
    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。
    image.png

    关于本小节,若您觉得还行、还过得去,麻烦给个推荐吧,谢谢!!

    关于链表的源码 https://github.com/FelixBin/dataStructure/tree/master/src/LinkedList

    相关文章

      网友评论

        本文标题:链表----链表中元素的删除

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/maugbqtx.html