【刷题之路】LeetCode 203. 移除链表元素

一、题目描述

原题连接： 203. 移除链表元素

题目描述：
给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

示例 1：

输入： head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出： [1,2,3,4,5]

示例 2：

输入： head = [], val = 1
输出： []

示例 3：

输入： head = [7,7,7,7], val = 7
输出： []

提示：
列表中的节点数目在范围 [0, 104] 内
1 <= Node.val <= 50
0 <= val <= 50

二、解题

1、方法1——在原链表上动刀子

1.1、思路分析

首先我们应该能想到的就是使用一个cur指针来遍历链表，当cur-val == val时就删除cur：

但是这是单链表，也就意味着如果我们直接删除掉cur的话，就找不到cur后面的节点了，所以正确的做法应该是在删除之前先使用一个pre指针保存好cur的前一个节点，删除之前先让pre的next指向cur的next，然后再删除cur：

然后再使cur = pre->next即可。
不过有一个特殊情况就是当第一个节点的val刚好等于待删除的val时，例如：

这时候的cur就没有前驱节点pre了，所以这时候就应该直接执行头删。
而当我们要删除的节点刚好是链表的最后一个节点的时候，这种情况其实并不用特殊处理，因为当我们向上面一样执行完删除操作时，cur就已经为NULL了pre就已经是最后一个节点了：

1.2、代码实现

有了以上思路，那我们写起代码来也就水到渠成了：

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val){
    if (NULL == head) {
        return NULL;
    }
    struct ListNode *cur = head;
    struct ListNode *pre = NULL; 
    while (cur) {
        if (val == cur->val) {
            if (cur == head) { // 头删
                head = cur->next;
                free(cur);
                cur = head;
            } else {
                pre->next = cur->next;
                free(cur);
                cur = pre->next;
            }
        } else { // 迭代地往后走
            pre = cur;
            cur = cur->next;
        }
    }
    return head;  
}

时间复杂度；O(n)，n为链表的长度。
空间复杂度：O(1)，我们只需要用到常数级的额外空间。

2、方法2——使用额外的链表

2.1、思路分析

我们可以创建一个新的链表，用一个新的头指针newhead指向。使用一个cur指针来遍历原链表，当cur的val不等于待删除的val时候，就将cur尾插到新链表中，当cur的val等于待删除的val时就删除cur：

同样的，为了保证删除节点后还能找到下一个节点，我们需要提前使用一个next指针保存cur的下一个节点：

而且插入新链表执行的是尾插，为了不必每次都找尾，我们需要在使用一个指针tail来保存新节点的尾节点：

然后每次的尾插我们就只需要执行tail->next = cur，然后执行tail = tail->next即可。
还有一个特殊情况那就只剩头插了，因为是插入第一个节点，所以此时的tail就为NULL，所以不能直接使用tail，这时候应该直接执行头插，即newhead = cur，然后再让tail = cur即可：

2.2、代码实现

有了以上思路，那我们写起代码来也就水到渠成了：

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val){
    if (NULL == head) {
        return NULL;
    }
    struct ListNode *cur = head;
    struct ListNode *newhead = NULL; // 新链表的头指针
    struct ListNode *Next = NULL; // 当cur->val == val时，保存cur的下一个节点，以辅助释放cur
    struct ListNode *tail = NULL; // 保存新链表的最后一个节点
    while (cur) {
        if (cur->val == val) {
            Next = cur->next;
            free(cur);
            cur = Next;
        } else {
            if (NULL == newhead) {
                newhead = cur;
                tail = cur;
            } else {
                tail->next = cur;
                tail = tail->next;
            }
            cur = cur->next;
            tail->next = NULL;
        }
    }
    return newhead;
}