删除链表的中间节点和a/b处的节点

题目

  给定链表表的头节点head,实现别删除链表的中间节点的函数
  例如:
  不删除任何节点
  1 → 2,删除节点1;
  1 → 2 → 3,删除节点2;
  1 → 2 → 3 → 4,删除节点2;
  1 → 2 → 3 → 4 → 5,删除节点3

  进阶: 给定链表的头节点head、整数a和b,实现删除位于a/b处节点的函数。
  例如:
  链表: 1 → 2 → 3 → 4 → 5,假设a/b的值为 r。
  如果 r 等于0,不删除任何节点;
  如果 r 在区间(0,1/5]上,删除节点1;
  如果 r 在区间(1/5,2/5]上,删除节点2;
  如果 r 在区间(2/5,3/5]上,删除节点3;
  如果 r 在区间(3/5,4/5]上,删除节点4;
  如果 r 在区间(4/5,1]上,删除节点5;
  如果 r 大于1,不除任何节点。

思路

  先来分析原问题,如果链表为空或者长度为1,不需要调整,则直接返回;如果链表的长度为2,将头节点除即可;当链表长度到达3,应该删除第2个节点;当链表长度为4,应该除第2个节点;当链表长度为5,应该删除第3个节点……也就是链表长度每增加2 (3,5,7……)。要删除的节点就后移一个节点。删除节点的问题在之前的题目中我们已经讨论过,如果要删除个节点,则需要找到待删除节点的前一个节点。
  具体过程请参看如下代码中的 removemidnode方法

  接下来时论进阶问题,首先需要解决的问题是,如何根链表的长度n,以及a与b的值决定该删除的节点是那一个节点呢? 根据如下方法: 先计算 double r
= ((double)(a * n)) / ((double)b) 的值,然后 r 向上取整之后的整数值,代表该删除的节点是第几个节点。
  下面几个例子来验证一下。
  如果表长度为7,a= 5,b = 7,
   r = (7 * 5) / 7= 5.0,向上取整后为5,所以应该删除第5个节点。
  如果链表长度为7,a = 5,b= 6。
  r = (7 * 5) / 6=5.8333…,向上取后为6,所以应该除第6个节点。
  如果链表长度为7,a=1,b=6
  r=,(7 * 1) / 6 = 1.6666…,向上取整后为2,所以应该别第2个节点。
  知道该除第几个节点之后,接下来需要找到删除节点的前一个节点即可,具体过程参
  看如下代码中的 removebyratio方法

代码演示

package com.itz.zcy.listQuestion;

/**
 * 给定链表表的头节点head,实现别删除链表的中间节点的函数
 */
public class RemoveListCentreNodeAndabNode {

    /**
     * 节点
     */
    public static class Node {
        public int value;
        public Node next;

        public Node(int data) {
            this.value = data;
        }
    }

    /**
     * 给定链表表的头节点head,实现别删除链表的中间节点的函数
     *
     * @param head
     * @return
     */
    public static Node removeMidNode(Node head) {
//        异常判定
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
//        土豪只有一个节点直接返回
        if (head.next == null) {
            return head.next;
        }
        Node pre = head;
        Node cur = head.next.next;
//        当下一个和下一个的下一个不为空时候,指向下一个和下一个的下一个
        while (cur.next != null && cur.next.next != null) {
            pre = pre.next;
            cur = cur.next.next;
        }
//        删除节点
        pre.next = pre.next.next;
        return head;
    }

    /**
     * 进阶: 给定链表的头节点head、整数a和b,实现删除位于a/b处节点的函数
     *
     * @param head
     * @param a
     * @param b
     * @return
     */
    public static Node removeByRatio(Node head, int a, int b) {
        if (a < 1 || a > b) {
            return head;
        }
        int n = 0;
        Node cur = head;
//        求出链表的长度
        while (cur != null) {
            n++;
            cur = cur.next;
        }
//        计算需要删除的节点
        n = (int) Math.ceil(((double) (a * n)) / (double) b);
//        等于1是直接删除第一个节点
        if (n == 1) {
            head = head.next;
        }
//        大于1的时候
        if (n > 1) {
            cur = head;
            while (--n != 1) {
                cur = cur.next;
            }
            cur.next = cur.next.next;
        }
        return head;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Node node1 = new Node(1);
        node1.next = new Node(2);
        node1.next.next = new Node(3);
        node1.next.next.next = new Node(4);
        node1.next.next.next.next = new Node(5);
        node1.next.next.next.next.next = new Node(6);
        node1.next.next.next.next.next.next = new Node(7);
        Node head1 = removeMidNode(node1);
        while (true){
            if (head1!=null){
                if (head1.next == null){
                    System.out.print(head1.value);
                }else {
                    System.out.print(head1.value+" → ");
                }
            }else {
                break;
            }
            head1 = head1.next;
        }
        System.out.println();
        Node node2 = new Node(1);
        node2.next = new Node(2);
        node2.next.next = new Node(3);
        node2.next.next.next = new Node(4);
        node2.next.next.next.next = new Node(5);
        node2.next.next.next.next.next = new Node(6);
        node2.next.next.next.next.next.next = new Node(7);
        Node head2 = removeByRatio(node2,2,3);
        while (true){
            if (head2!=null){
                if (head2.next == null){
                    System.out.print(head2.value);
                }else {
                    System.out.print(head2.value+" → ");
                }
            }else {
                break;
            }
            head2 = head2.next;
        }
//        1 → 2 → 3 → 5 → 6 → 7
//        1 → 2 → 3 → 4 → 6 → 7
    }
}

总结

该题目比较简单;时间复杂度是O(n),空间复杂度O(1)。

文献:左程云著 《程序员代码面试指南IT名企算法与数据结构题目最优解》(第二版)
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