LeetCode-从链表中删去总和值为零的连续结点

目录

1.题目描述

 2.解题思路

2.1 思路一：[前缀和 + 哈希表]

2.2 思路二：[前缀和+"双指针法"]

1.题目描述

题目要求

 示例分析

 提示

 2.解题思路

准备工作： 

1.从示例一的输入输出，我们很容易就想到了前缀和，通过一个 sum 变量就能知道什么时候需要做删除操作。

2.删除链表总和为 0 的结点，头结点也存在被删除的可能，所以我们需要一个辅助结点，来帮助我们进行删除操作。

分析解法：

示例1 提供的两种输出结果，其实间接的告诉了我们此题至少两种做法。

2.1 思路一：[前缀和 + 哈希表]

示例1 的输出结果如果是 [3,1]，我们可以联想到哈希表。

1.从上图上，我们发现 sum 在加加的过程中，如果存在总和为 0 的结点，那么中间一定有两次 sum 的值相同，交叉出现相同的值，我们只关心前面那个值（例如上图 3 也重复出现了，但是 0 比 3 先出现，并且在将两个 0  之间的值删除后，3 就只剩下一个了）。

2.既然需要删除，又有相同的值，而哈希表恰好具备这些特点，当 key 值相同的时候，就会产生覆盖的效果，而这种效果如果放在链表中，那么刚好可以做到删除！！

3.于是，我们的思路是：将 ListNode.val 作为哈希表的 键（key），将 ListNode 作为哈希表的 值（val）。我们再添加 key 值得时候，就可以将 sum 添加进去；取值得时候，我们依旧按照链表得顺序来取，假设我们此时取出一个值为 0 ，此时的 0 就已经不再是 0x99 这个结点了，而是 0x33 这个结点了。（结合上图理解）

代码示例

class Solution {
    public ListNode removeZeroSumSublists(ListNode head) {
        HashMap<Integer,ListNode> map = new HashMap<>();
        ListNode newHead = new ListNode(0);
        newHead.next = head;
        int sum = 0;
        ListNode cur = newHead;
        while(cur != null) {
            sum += cur.val;
            // map在添加元素的时候，key值相同，结点就会覆盖，就意味着前一个 key 一直加到后一个 key 的结果为 0
            // 这也是为什么 node.val 作 key 的关键
            map.put(sum,cur);
            cur = cur.next;
        }
        sum = 0;
        cur = newHead;
        while(cur != null) {
            sum += cur.val;
            // 当后面的 key 值出现与前面的相等时，通过改变指针指向就可以删去中间的结点
            cur.next = map.get(sum).next;
            cur = cur.next;
        }
        return newHead.next;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O（N），遍历两次链表，空间换取时间。

空间复杂度：O（N） 

2.2 思路二：[前缀和+"双指针法"]

示例2的输出结果如果是 [1,2,1]，那么我们就可以使用 "双指针法"。

输出这个结果，无非就是让 -3 和 3 相加变为 0 。此处多加一组示例 [1,2,3,-3,1] 便于后续对比理解。

此处的 "双指针法"，并不是两两指针一起走，而是分别控制内外两层循环。并且此处的删除条件就仅仅是 sum = 0，不再是出现相同的和。

1.我们申请一个结点 prev 指向 newHead（不指向 head， 是因为如果出现 sum = 0 的时候，prev 和 cur 刚好指向同一个结点，那就没法进行删除了）。

2.申请一个结点 cur 指向 head，不断往后计算链表的前缀和。

cur 在每一轮循环计算前缀和的时候，会存在两种情况：

• cur 在遍历链表计算前缀和的过程中遇上了 sum = 0，可能在链表末尾，也可能在链表中间
• cur 在遍历链表计算前缀和的过程中没有遇上 sum = 0，但是不代表链表中没有和为 0 的结点。所以控制外层循环的指针需要往后走一步，cur 内层循环进行下一次判定。（不断缩小 cur 遍历链表的范围）

画图理解上述两种情况：

情况一

情况二：

代码示例 

public ListNode removeZeroSumSublists1(ListNode head) {
        ListNode newHead = new ListNode(0);
        newHead.next = head;
        ListNode prev = newHead;
        while(prev != null) {
            ListNode cur = prev.next;
            int sum = 0;
            while(cur != null) {
                sum += cur.val;
                // 链表 val 加和为 0 的时候，说明此时 prev 后面的数据，
                // cur.next 之前的数据都需要删除
                if(sum == 0) {
                    prev.next = cur.next;
                    break;
                }
                cur = cur.next;
            }
            // 1.如果内存循环正常走到链表末尾，则进行下一轮循环
            // 2.如果内存循环结束的时候，cur 还没走到连链表末尾，说明此时在中途遇到 和为0 了
            // 进行删除操作，并且这轮循环继续向下执行
            if(cur == null) {
                prev = prev.next;
            }
        }
        return newHead.next;
    }

 复杂度分析

时间复杂度：O（N^2），prev 每移动一次，cur 遍历一次链表。

空间复杂度：O（1）

本篇博客就到这里了，谢谢观看！