面试题13：在O(1)时间内删除链表结点

1.给定一个单向链表的指针和一个结点的指针，在O(1)时间内删除该结点。

链表的定义如下：

struct ListNode
{
int       m_nValue;
ListNode* m_pNext;
};

分析：

传统的链表的结点的删除的方法是从头开始遍历一遍链表，找到要删除的结点的前一个结点，再讲前一个结点的指针指向后一个结点，这样来完成删除结点的目的。这样的时间复杂度是O(n).

另一种更有效的方法是，既然给定了结点的指针，则可以找到结点指向的一下个结点，然后将下一个节点的值来覆盖要删除的结点的值，然后将下一个结点删除掉，来达到相同的目的，但在这个过程中还要考虑到删除的结点是不是尾结点的问题，因为它的指针为空，还有链表中是不是只有一个结点。这些情况都要考虑。如果是尾结点的话，只能按照上面的方法来遍历链表来删除，如果链表中恰好只有一个结点，删除之后连边的头指针也要处理。整体的时间复杂度为[(n-1)*O(1)+O(n)]/n=O(1).

源码：

#include<iostream>
using namespace std;

struct ListNode
{
int       m_nValue;
ListNode* m_pNext;
};
//创建一个节点
ListNode* CreateListNode(int value)
{
ListNode* pNode = new ListNode();
pNode->m_nValue = value;
pNode->m_pNext = NULL;

return pNode;
}
//打印整个链表
void PrintList(ListNode* pHead)
{
printf("PrintList starts.\n");

ListNode* pNode = pHead;
while (pNode != NULL)
{
printf("%d\t", pNode->m_nValue);
pNode = pNode->m_pNext;
}

printf("\nPrintList ends.\n");
}
//打印结点的值
void PrintListNode(ListNode* pNode)
{
if (pNode == NULL)
{
printf("The node is NULL\n");
}
else
{
printf("The key in node is %d.\n", pNode->m_nValue);
}
}

//将两个结点连接起来
void ConnectListNodes(ListNode* pCurrent, ListNode* pNext)
{
if (pCurrent == NULL)
{
printf("Error to connect two nodes.\n");
exit(1);
}

pCurrent->m_pNext = pNext;
}
//销毁链表
void DestroyList(ListNode* pHead)
{
ListNode* pNode = pHead;
while (pNode != NULL)
{
pHead = pHead->m_pNext;
delete pNode;
pNode = pHead;
}
}
//在链表中删除结点
void DeleteNode(ListNode** pListHead, ListNode* pToBeDeleted)
{
if (!pListHead || !pToBeDeleted)
return;

// 要删除的结点不是尾结点
if (pToBeDeleted->m_pNext != NULL)
{
ListNode* pNext = pToBeDeleted->m_pNext;
pToBeDeleted->m_nValue = pNext->m_nValue;//用后面节点的值覆盖要删除的结点。
pToBeDeleted->m_pNext = pNext->m_pNext;

delete pNext;
pNext = NULL;
}
// 链表只有一个结点，删除头结点（也是尾结点）
else if (*pListHead == pToBeDeleted)
{
delete pToBeDeleted;
pToBeDeleted = NULL;
*pListHead = NULL;
}
// 链表中有多个结点，删除尾结点
else
{
ListNode* pNode = *pListHead;
while (pNode->m_pNext != pToBeDeleted)
{
pNode = pNode->m_pNext;
}

pNode->m_pNext = NULL;
delete pToBeDeleted;
pToBeDeleted = NULL;
}
}

void Test(ListNode* pListHead, ListNode* pNode)
{
printf("The original list is: \n");
PrintList(pListHead);

printf("The node to be deleted is: \n");
PrintListNode(pNode);

DeleteNode(&pListHead, pNode);//删除节点

printf("The result list is: \n");
PrintList(pListHead);
}

int main()
{
//创建结点
ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);
//连成链表
ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

Test(pNode1, pNode3);//中间结点
Test(pNode1, pNode5);//尾部结点

DestroyList(pNode1);

system("PAUSE");
return 0;
}

结果：