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Java連結串列中元素刪除的實現方法詳解【只刪除一個元素情況】

本文例項講述了Java連結串列中元素刪除的實現方法。分享給大家供大家參考,具體如下:

該部分與上一節是息息相關的,關於如何在連結串列中刪除元素,我們一步一步來分析:

一、圖示刪除邏輯

假設我們需要在連結串列中刪除索引為2位置的元素,此時連結串列結構為:

Java連結串列中元素刪除的實現方法詳解【只刪除一個元素情況】

若要刪除索引為2位置的元素,需要獲取索引為2位置的元素之前的前置節點(此時為索引為1的位置的元素),因此我們需要設計一個變數prev來記錄前置節點。

1.初始時變數prev指向虛擬頭結點dummyHead:

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2.尋找到前置節點位置,(對於該例子前置節點為索引為1的位置的元素)。

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則此時prev記錄的next即為需要刪除的節點,記為delNode變數。

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3.刪除操作

第一步:將prev的next指向delNode的next,如圖:

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程式碼為:

prev.next=delNode.next;

第二步:為了java能夠回收這個被刪除的空間,我們手動讓需要被刪除的節點從連結串列中脫離開來,也就是delNode的next變為null。

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程式碼為:

delNode.next=null;

二、程式碼實現刪除邏輯

2.1從連結串列刪除第index(0-based)個位置的元素 ,返回刪除的元素

首先,初始化當前前置節點指向虛擬頭結點,然後遍歷尋找到需要被刪除節點的前置節點,最後執行刪除邏輯。

//從連結串列刪除第index(0-based)個位置的元素 ,返回刪除的元素 (實際不常用,練習用)
  public E remove(int index) {
    if (index < 0 || index >= size) {
      throw new IllegalArgumentException("remove failed,Illegal index");
    }

    //獲取虛擬頭節點
    Node<E> prev = dummyHead;
    for (int i = 0; i < index; i++) {
      //獲取到刪除元素之前節點
      prev = prev.next;
    }

    Node<E> retNode = prev.next;//被刪除的元素
    prev.next = retNode.next;
    retNode.next = null;
    size--;

    return retNode.e;
  }

2.2從連結串列中刪除第一個元素,返回刪除的元素

基於remove(int index)方法實現該方法:

//從連結串列中刪除第一個元素,返回刪除的元素
  public E removeFirst() {
    return remove(0);
  }

2.3從連結串列中刪除最後一個元素,返回刪除的元素

基於remove(int index)方法實現該方法:

//從連結串列中刪除最後一個元素,返回刪除的元素
  public E removeLast() {
    return remove(size - 1);
  }

三、測試刪除邏輯

基於上一節的測試程式碼,我們新增刪除邏輯程式碼,此時貼出全部測試程式碼:

package LinkedList;

public class TestMain {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>();

    System.out.println("============在連結串列頭部新增============");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      linkedList.addFirst(i);
      System.out.println(linkedList);
    }

    System.out.println("============修改連結串列============");
    linkedList.set(2,666);
    System.out.println(linkedList);

    System.out.println("============刪除連結串列中666節點============");
    linkedList.remove(2);
    System.out.println(linkedList);
  }
}

結果為:

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四、連結串列的時間複雜度分析

4.1 新增操作的時間複雜度

(1)在連結串列尾部新增(addLast())需要從頭遍歷,時間複雜度為O(n);

(2)在連結串列頭部新增(addFirst()),時間複雜度為O(1);

(3)在連結串列任意位置新增(add(int index,E e)),平均情況下為O(n/2)=O(n);

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4.2 刪除操作的時間複雜度

(1)刪除連結串列最後一個元素(removeLast()),需要遍歷找到最後元素的前一個元素,故時間複雜度為O(n);

(2)刪除連結串列的第一個元素(removeFirst()),時間複雜度為O(1)

(3)刪除連結串列中任意位置節點(remove(index)),平均情況下時間複雜度為O(n/2)=O(n);

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4.3 修改操作

由於連結串列不支援隨機訪問,需要從頭開始尋找直到找到需要修改的節點,故時間複雜度為O(n)

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4.4 查詢操作

由於連結串列不支援隨機訪問,需要從頭開始尋找直到找到需要的節點,故時間複雜度為O(n)

Java連結串列中元素刪除的實現方法詳解【只刪除一個元素情況】

從上不難看出,關於連結串列的新增操作、刪除操作、修改操作、查詢操作的時間複雜度均為O(n),看到這個頓時心涼了半截,這個還搞個mao,還不如陣列呢,其實確實是這樣的,因為對於陣列來說,只要有索引即可實現快速訪問。但是對於連結串列來說,我們如果只對連結串列頭進行新增操作、刪除操作、查詢操作那麼它的的時間複雜度為均O(1),這時和陣列是一樣,是動態的,不會大量的浪費記憶體空間,這就是它的優勢,由於連結串列是最基礎的動態資料結構,在此基礎上將會有更多關於連結串列的應用。

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關於本小節,若您覺得還行、還過得去,麻煩給個推薦吧,謝謝!!

關於連結串列的原始碼 https://github.com/FelixBin/dataStructure/tree/master/src/LinkedList

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希望本文所述對大家java程式設計有所幫助。