【C++】删除单链表中特定值的节点

介绍

在编程中,处理链表是一个基本的技能,本位主要介绍如何删除特定的节点。这是一个非常常见的操作。

问题陈述

给定一个单链表,我们需要实现一个函数,该函数接受一个值作为输入,并在链表中删除具有该值的所有节点。最终,我们将返回修改后的链表。

解决方案

我们将通过遍历链表来找到并删除目标值的节点。具体来说,我们将保持两个指针:一个用于当前节点,另一个用于追踪前一个节点。当我们找到目标值时,我们将通过修改前一个节点的next指针来删除当前节点。

算法

  1. 初始化一个指向头节点的指针current和一个指向前一个节点的指针prev,并将它们都指向头节点。
  2. 遍历链表,直到当前节点为空。
  3. 如果当前节点的值等于目标值,则:
  • 将前一个节点的next指针指向当前节点的下一个节点。
  • 释放当前节点的内存。
  • 将当前节点指针移动到下一个节点。
  1. 否则,更新prev指针为当前节点,将当前节点指针移动到下一个节点。
  2. 返回修改后的链表。

代码实现

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct Node {
    int data;
    Node* next;
    Node(int val) : data(val), next(nullptr) {}
};

class LinkedList {
private:
    Node* head;

public:
    LinkedList() : head(nullptr) {}

    void append(
<think>好的,我现在需要帮助用户解决如何在带头节点单链表删除所有等于x的节点的问题。首先,我得回忆一下带头节点单链表的结构特点。根据引用[3],带头结点的单链表在第一个实际节点前有一个头结点,它不存储数据,但可以简化操作,比如插入和删除不需要处理特殊情况,比如空表或者在第一个位置操作。 接下来,用户需要的是删除所有为x的节点的方法或代码实现。我得先想清楚这个操作的步骤。通常,在单链表删除节点需要找到要删除节点的前驱节点,然后修改指针指向。但因为链表带有头节点,所以不需要特别处理头节点本身,直接从第一个实际节点开始检查。 首先,我需要遍历链表,从头节点开始,用两个指针,一个当前节点current,一个前驱节点prev。初始时,prev指向头节点,current指向头节点的下一个节点。然后循环检查current节点是否等于x。如果是,就将prev的next指向current的next,然后释放current节点(如果是手动内存管理的语言C++),然后current移动到下一个节点。如果不是,prev和current都向后移动。 这里要注意的是,每次找到要删除节点时,prev不需要移动,因为下一个节点可能也是需要删除的。只有当当前节点不需要删除时,才移动prev到current的位置。 然后,用户可能需要示例代码。考虑到用户之前提到的Python示例,可能希望用Python代码。不过Python中没有指针,但可以用类似的结构来处理。例如,使用一个哑节点作为头节点,然后操作指针的方式。 另外,引用[4]中提到删除重复节点的方法,可以借鉴遍历和比较的思路,但这里不是重复的问题,而是特定删除。不过处理指针的方式类似,需要维护前驱节点。 现在,我需要确保代码正确处理所有情况,比如连续多个x的情况,或者x在链表末尾的情况。比如,链表是1->2->x->x->5,删除x后应该是1->2->5。这时候,当遇到第一个x时,prev是2的节点,current是第一个x,删除后current变成第二个x,这时候再次检查,current的还是x,继续删除,直到遇到5,prev的next指向5,current继续后移。 然后,根据引用[1]中的例子,使用哑节点来处理链表操作,这里头节点已经存在,所以不需要额外创建哑节点。代码应该从头节点开始遍历。 测试示例的话,比如输入链表为[1,2,3,2,1],删除x=2,应该得到[1,3,1]。或者像用户给的示例,比如输入[1,1,1,1,2],删除x=1,得到[2],但这里可能需要考虑头节点的存在,所以实际链表的构造可能需要包含头节点。 最后,代码实现部分需要注意链表节点的连接,以及如何处理边界情况,比如删除节点后的第一个节点或多个连续节点。由于链表带有头节点,所以操作时不需要特别处理头节点删除的情况,因为头节点本身不会被删除。</think>### 带头结点单链表删除所有为x的节点 #### 操作原理 1. **遍历链表**:从头结点的下一个节点开始扫描 2. **双指针维护**:使用前驱指针`prev`跟踪当前节点的前一个节点,当前指针`current`检测节点 3. **删除逻辑**:当`current.val == x`时,将`prev.next`指向`current.next`,跳过要删除节点[^3] #### Python代码实现 ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def delete_all_x(head: ListNode, x: int) -> ListNode: dummy = head # 头结点本身不存储数据 prev = dummy current = dummy.next while current: if current.val == x: prev.next = current.next # 跳过待删除节点 current = current.next # 移动current但prev保持不动 else: prev = current # 同步移动双指针 current = current.next return dummy ``` #### 示例说明 输入链表结构(头结点为哑节点): $$ \text{Dummy} \rightarrow 1 \rightarrow 2 \rightarrow 3 \rightarrow 2 \rightarrow \text{None} $$ 执行`delete_all_x(head, 2)`后: $$ \text{Dummy} \rightarrow 1 \rightarrow 3 \rightarrow \text{None} $$ #### 复杂度分析 - 时间复杂度:$O(n)$ 仅需一次遍历 - 空间复杂度:$O(1)$ 仅使用固定数量指针
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