巧用虚拟头节点：从链表中移除中间节点

前端

2023-12-24 18:23:19

高效删除链表中的中间节点

在编程中，链表是一种常用的数据结构，它将数据存储在一个序列中，并通过指针将各个元素连接起来。有时，我们需要从链表中删除某个节点，例如当该节点包含过时或无效数据时。

删除链表中的头节点或尾节点相对简单，因为我们可以直接操作指向这些节点的指针。但是，删除链表中的中间节点（既不是头节点也不是尾节点）则需要一种更巧妙的方法。

虚拟头节点的妙用

一种删除链表中中间节点的有效算法是使用虚拟头节点。虚拟头节点是一个不包含实际数据的节点，它被添加到链表的开头，并指向链表的实际头节点。添加虚拟头节点的好处是，它允许我们在不修改头节点的情况下删除中间节点。

删除中间节点的步骤

以下是使用虚拟头节点删除中间节点的算法步骤：

创建一个虚拟头节点，并使其指向链表的实际头节点。
遍历链表，直到找到要删除的中间节点。
将要删除节点的前驱节点的 next 指针指向要删除节点的 next 指针，从而跳过要删除的节点。
释放要删除节点的内存。

代码示例

以下是用 Python 实现的算法代码示例：

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None

class LinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    def insert_at_beginning(self, data):
        new_node = Node(data)
        new_node.next = self.head
        self.head = new_node

    def insert_at_end(self, data):
        new_node = Node(data)
        if self.head is None:
            self.head = new_node
        else:
            current_node = self.head
            while current_node.next is not None:
                current_node = current_node.next
            current_node.next = new_node

    def delete_middle_node(self, node):
        # 创建虚拟头节点
        dummy_node = Node(0)
        dummy_node.next = self.head

        # 遍历链表，直到找到要删除的节点
        current_node = dummy_node
        while current_node.next is not node:
            current_node = current_node.next

        # 跳过要删除的节点
        current_node.next = current_node.next.next

        # 释放要删除的节点的内存
        del node

    def print_list(self):
        current_node = self.head
        while current_node is not None:
            print(current_node.data, end=" ")
            current_node = current_node.next