LeetCode1171. 从链表中删去总和值为零的连续节点

本文探讨了两种高效算法解决LeetCode中删除链表中所有零和子列表的问题:暴力遍历法O(n^2)与哈希表法O(n)。讲解了两种方法的具体实现和时间空间复杂度分析。

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题目概述:

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题解

一、暴力解法

  如果要遍历到每一组求和等于0的连续结点,可以从每个结点出发,遍历它的后缀和,如果它的后缀和等于0了,说明当前遍历的起始结点到令后缀和等于0的这些结点是一组求和等于0的连续结点,应当删除掉,但是不要delete,因为经过测试如果delete掉头结点后Leetcode会报错,猜测可能和Leetcode的测试用例的链表实现有关系,所以删除掉的方法就是cur->next = search->next,这里cur是起始结点的前一个结点,search是使前缀和等于0的结点。
  为了避免头结点删除后返回新的头结点的困难,同时可以和起始结点的前一个结点这一想法相配合,可以增加一个哨兵结点dummyhead.

class Solution {
public:
    ListNode* removeZeroSumSublists(ListNode* head) 
    {
        ListNode* dummyhead = new ListNode(0, head);
        ListNode* cur = dummyhead;
        int sum = 0;
        while (cur != nullptr)
        {
            ListNode* search = cur->next;
            sum = 0;
            while (search != nullptr)
            {
                sum += search->val;
                if (sum == 0)
                {
                    /*ListNode* del = cur->next;
                    ListNode* end = search->next;
                    while (del != end)
                    {
                        ListNode* next = del->next;
                        delete del;
                        del = next;
                    }*/
                    cur->next = search->next;
                }
                search = search->next;
            }
            cur = cur->next;
        }
        ListNode* ret = dummyhead->next;
        delete dummyhead;
        return ret;
    }
};

时间复杂度: O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)

二、哈希表法

  定义每个结点的前缀和是头结点到当前结点的值的和,那么我们会发现,如果两个结点p和q的前缀和相等,那么(p,q]的这些结点就是一组一组求和等于0的连续结点,就可以删除掉。
  所以我们可以用一个hash表map来存储每个结点的前缀和,如果有前缀和相等的节点自动覆盖为后面的节点,这样遍历链表时,同时求当前结点的前缀和,对每个结点cur,只要找到和它前缀和相等的结点map[sum],删除(cur,map[sum]]的操作就是cur->next = map[sum]->next
  如果没有后面和自己前缀和相等的结点也可以,那这步就是自己的next赋值给自己的next,没有影响。

class Solution {
public:
    ListNode* removeZeroSumSublists(ListNode* head) 
    {
        unordered_map<int, ListNode*> map;
        auto* dummyhead = new ListNode(0, head);
        int sum = 0;
        for (auto* cur = dummyhead; cur != nullptr; cur = cur->next)
        {
            /*
            求出每个结点的前缀和 存到一个哈希表中
            如果有相同的前缀和 那么自动覆盖为最新的节点
            */
            sum += cur->val;
            map[sum] = cur;
        }
        sum = 0;
        for (auto* e = dummyhead; e != nullptr; e = e->next)
        {
            /*
            如果两个结点的前缀和相等 说明它们中间的节点(包括右边那个结点)的和是0
            由于不能delete头结点 我们直接让这个节点的next等于右边结点的next
            如果这两个结点是同一个结点 这步相当于没任何操作
            */
            sum += e->val;
            e->next = map[sum]->next;
        }
        head = dummyhead->next;
        delete dummyhead;
        return head;
    }
};

时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)
空间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)

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