LeetCode 83：扫清重复，筑就有序单链表

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2023-10-31 00:40:23

在计算机科学领域，链表是一种常见的数据结构，由一系列按特定顺序排列的节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。当我们处理有序数据时，链表通常是理想的选择，它可以高效地进行元素的插入、删除和查找操作。

LeetCode 83题正是针对有序单链表的一道经典算法题，题目要求我们删除链表中所有重复的元素，使每个元素只出现一次。乍看之下，这似乎是一项艰巨的任务，但通过精心设计的算法，我们可以巧妙地解决这个问题。

算法详解

为了删除链表中的重复元素，我们需要一个巧妙的策略，可以帮助我们快速识别和跳过重复元素。为此，我们引入三个指针：

当前指针（current）：指向当前正在处理的节点。
前驱指针（prev）：指向当前指针的前一个节点。
辅助指针（helper）：用于遍历链表，帮助我们查找重复元素。

算法的核心思想是，当我们遇到一个重复元素时，我们使用辅助指针找到下一个不重复的元素，然后将当前指针指向该元素，同时将前驱指针指向当前指针，从而跳过重复元素。

具体步骤如下：

初始化三个指针：当前指针current指向链表的头节点head，前驱指针prev指向空节点，辅助指针helper指向链表的头节点head。
循环遍历链表，直到当前指针current指向空节点：
- 如果当前指针current指向的元素与辅助指针helper指向的元素相同，则说明找到了一个重复元素。
- 将辅助指针helper向前移动一位，继续查找下一个不重复的元素。
- 将前驱指针prev指向当前指针current，以便跳过重复元素。
将当前指针current指向辅助指针helper指向的元素，完成一个元素的处理。
重复步骤2和步骤3，直到辅助指针helper指向空节点。

代码实现

def deleteDuplicates(head):
    """
    :type head: ListNode
    :rtype: ListNode
    """
    # 初始化三个指针
    current = head
    prev = None
    helper = head

    # 循环遍历链表
    while current:
        # 如果找到重复元素
        if helper and current.val == helper.val:
            # 将辅助指针向前移动一位
            helper = helper.next
            # 将前驱指针指向当前指针
            prev = current
            # 将当前指针指向下一个不重复的元素
            current = helper
        # 如果没有找到重复元素
        else:
            # 将前驱指针指向当前指针
            prev = current
            # 将当前指针指向下一个元素
            current = current.next
            # 将辅助指针指向当前指针
            helper = current

    # 返回链表头节点
    return head