一. Leetcode中和链表相关的问题(203号问题)
删除链表中等于给定值 val 的所有节点。
示例:
输入: 1->2->6->3->4->5->6, val = 6
输出: 1->2->3->4->5
解法1: 不使用虚拟头节点
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
while(head != null && head.val == val){
ListNode delNode = head;
head = head.next;
delNode.next = null;
}
if(head == null){
return null;
}
ListNode prev = head;
while(prev.next != null){
if(prev.next.val == val){
ListNode delNode = prev.next;
prev.next = delNode.next;
delNode.next = null;
}
else{
prev = prev.next;
}
}
return head;
}
}
解法2:使用虚拟头节点
public class Solution2 {
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
ListNode dummyHead = new ListNode(-1); //创建虚拟头节点
dummyHead.next = head;
ListNode prev = dummyHead; //这样就确定第一个元素不会是val
while (prev.next != null) {
if (prev.next.val == val) {
ListNode delNode = prev.next;
prev.next = delNode.next;
delNode.next = null;
} else {
prev = prev.next;
}
}
return dummyHead.next;
}
}
python3版本
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def removeElements(self, head, val):
"""
:type head: ListNode
:type val: int
:rtype: ListNode
"""
dummyHead = ListNode(-1)
dummyHead.next = head
prev = dummyHead
while prev.next != None:
if prev.next.val == val:
delNode = prev.next
prev.next = delNode.next
delNode.next = None
else:
prev = prev.next
return dummyHead.next
二. 测试自己的Leetcode链表代码
在本地测试自己上一节的代码, 我们这样编辑代码:
ListNode.java
public class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(int x) {
val = x;
}
// 链表节点的构造函数
// 使用arr为参数, 创建一个链表, 当前的ListNode为链表头节点
public ListNode(int[] arr){
if(arr == null || arr.length == 0){
throw new IllegalArgumentException("arr can not be empty");
}
this.val = arr[0];
ListNode cur = this;
for(int i = 1; i < arr.length; i++){
cur.next = new ListNode(arr[i]);
cur = cur.next;
}
}
// 以当前的节点为头节点饿的链表信息字符串
@Override
public String toString(){
StringBuilder res = new StringBuilder();
ListNode cur = this;
while(cur != null){
res.append(cur.val + "->");
cur = cur.next;
}
res.append("NULL");
return res.toString();
}
Solution.java存放解法1, Solution2存放解法2. 我们在它们中增加测试代码
以Solution.java为例:
class Solution {
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
···
}
// 测试
public static void main(String[] args){
int[] nums = {1,2,6,3,4,5,6};
ListNode head = new ListNode(nums);
System.out.println(head);
ListNode res = (new Solution()).removeElements(head, 6);
System.out.println(res);
}
}
运行结果:
1->2->6->3->4->5->6->NULL
1->2->3->4->5->NULL
三. 递归基础与递归宏观语义
递归
将该例子用代码实现 Sum.java:
public class Sum {
public static int sum(int[] arr) {
return sum(arr, 0);
}
// 计算arr[l...n)这个区间内所有数字的和
private static int sum(int[] arr, int l) {
if (l == arr.length) { //递归结束条件, 即最小最基本的问题
return 0;
}
return arr[l] + sum(arr, l + 1); // 把原问题转化为更小的问题
}
// 测试
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
System.out.println(sum(nums));
}
运行结果
36
四. 链表的天然递归结构性质
根据链表这样的特性, 我们来解决第一节的了额头从的203号问题。
编写对应代码
Solution3.java
public class Solution3 {
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
if (head == null) {
return null;
}
head.next = removeElements(head.next, val);
return head.val == val ? head.next : head;
}
// 测试
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {1, 2, 6, 3, 4, 5, 6};
ListNode head = new ListNode(nums);
System.out.println(head);
ListNode res = (new Solution3()).removeElements(head, 6);
System.out.println(res);
}
}
运行结果:
1->2->6->3->4->5->6->NULL
1->2->3->4->5->NULL
五. 递归算法的调试
推荐使用打印字符串
的调试方式。
以Solution3.java为例子,我们这样修改:
public class Solution3 {
public ListNode removeElements(ListNode head, int val, int depth) {
String depthString = generateDepthString(depth);
System.out.print(depthString);
System.out.println("call: remove" + val + "in" + head);
if (head == null) {
System.out.print(depthString);
System.out.println("return: " + head);
return head;
}
head.next = removeElements(head.next, val, depth + 1); // depth表示递归深度,每次递归都+1
System.out.print(depthString);
System.out.println("After remove" + val + ":" + head.next);
ListNode ret;
if (head.val == val) {
ret = head.next;
} else {
ret = head;
}
System.out.print(depthString);
System.out.println("Return: " + ret);
return ret;
}
// 为了打印递归深度
private String generateDepthString(int depth) {
StringBuilder res = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < depth; i++) {
res.append("--"); // 有多少递归深度,就打印多少个"--"
}
return res.toString();
}
// 测试
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {1, 2, 6, 3, 4, 5, 6};
ListNode head = new ListNode(nums);
System.out.println(head);
ListNode res = (new Solution3()).removeElements(head, 6, 0);
System.out.println(res);
}
}
运行结果:
1->2->6->3->4->5->6->NULL
call: remove6 in 1->2->6->3->4->5->6->NULL
--call: remove6 in 2->6->3->4->5->6->NULL
----call: remove6 in 6->3->4->5->6->NULL
------call: remove6 in 3->4->5->6->NULL
--------call: remove6 in 4->5->6->NULL
----------call: remove6 in 5->6->NULL
------------call: remove6 in 6->NULL
--------------call: remove6 in null
--------------return: null
------------After remove6: null
------------Return: null
----------After remove6: null
----------Return: 5->NULL
--------After remove6: 5->NULL
--------Return: 4->5->NULL
------After remove6: 4->5->NULL
------Return: 3->4->5->NULL
----After remove6: 3->4->5->NULL
----Return: 3->4->5->NULL
--After remove6: 3->4->5->NULL
--Return: 2->3->4->5->NULL
After remove6: 2->3->4->5->NULL
Return: 1->2->3->4->5->NULL
1->2->3->4->5->NULL